Hjūstonas metodistu slimnīcas amerikāņu pētniekiem izdevās atrast jaunu metodi nopietnas ģenētiskas slimības apturēšanai - Progeria, kurai raksturīga priekšlaicīga strauja ķermeņa novecošana. Tika konstatēts, ka hipotētiski pacientu stāvokli var uzlabot, izmantojot vielas, kas vērstas uz telomeriem (hromosomu apgabali, kas ar vecumu saīsinās), nevis uz defektīvu gēnu.
Progerija ir ļoti reta slimība. Ir bērna forma (saukta par Hačinsava-Gildforda sindromu) un pieaugušā forma (saukta par Vernera sindromu). Nīderlandes pētnieku pētījums liecina, ka šī slimība skar apmēram vienu bērnu no četriem miljoniem cilvēku. Kopumā pasaulē ir reģistrēti aptuveni 140 gadījumi, taču tajā pašā laikā zinātnieki ir pārliecināti, ka tas nebūt nav pilnīgs attēls, un gadījumu ir vismaz divreiz vairāk. Bērni, kas cieš no progerijas, parasti nedzīvo līdz pieauguša cilvēka vecumam.
Tomēr ir arī izņēmumi. Tātad it īpaši mūziķis un mākslinieks no Dienvidāfrikas Leon Botha nomira 26 gadu vecumā. Viņš ievēroja diezgan aktīvu dzīvesveidu, nodarbojās ar dīdžeju, spēlēja video, kā arī organizēja mākslas izstādes. Viņš strādāja arī ar hiphopa grupu Die Antwoord. 20 gadu vecumā viņam tika veikta veiksmīga sirds operācija. Šī operācija bija profilaktiska un tika veikta, lai novērstu aterosklerozes uzbrukumus. Apmēram gadu pirms nāves Botha pārcieta insultu, pēc kura viņa veselība ievērojami pasliktinājās.
Pēc zinātnieku domām, galvenais progerijas bērnības formas cēlonis ir nejauša mutācija LMNA gēnā, kas ir atbildīgs par proteīna A prelamīna sintēzi, kas ir iesaistīts lamina - šūnas kodola iekšējās membrānas veidošanā. Šai membrānai ir liela nozīme DNS kopēšanas un šūnu dalīšanās procesā. Turklāt šī aploksne nodrošina nepieciešamo vielu līmeni bojātā DNS atjaunošanai. Gadījumā, ja LMNA gēns ir bojāts, rodas bojāts A prelamīna analogs progerīns, kas nevar kļūt par kodola membrānas daļu. Galu galā apvalks kļūst novājināts un vairs nespēj nodrošināt pietiekamu strukturālu atbalstu kodolam. Tādējādi šūnas zaudē spēju normāli dalīties.
Tas negatīvi ietekmē visu bērna ķermeni, sistēmiski traucējumi izpaužas jau kopš dzimšanas, taču, neskatoties uz to, slimību var noteikt tikai pēc dažiem gadiem. Bērna mati sāk izkrist, seja iegūst īpašas iezīmes (mazs žoklis, smails deguns, lielas acis), āda kļūst plānāka, rodas muskuļu atrofija, iekšējo orgānu un asinsvadu bojājumi. Visas šīs izmaiņas ir strauju molekulāro izmaiņu rezultāts, ko izraisa viena gēna mutācijas. Pacients, kas cieš no progērijas, mirst no nieru mazspējas vai aterosklerozes komplikācijām.
Tomēr pētnieki nesteidz pielīdzināt Progeria vecumam. Dažas senils slimības nav raksturīgas cilvēkiem ar Hačinsona-Gildforda sindromu. Parasti šādi pacienti necieš no demences, nekļūst jutīgāki pret osteoartrītu vai vēzi. Tajā pašā laikā noteiktas patoloģiskas izmaiņas, pat tās, kas notiek molekulārā līmenī, ir ļoti līdzīgas tām, kas notiek vecāka gadagājuma cilvēku ķermenī. Progērijas gadījumā tiek novērota telomēru saīsināšana (tie ir hromosomu gali, kas ir atbildīgi par gēnu aizsardzību no bojājumiem, ko izraisa gala nepietiekama replikācija).
Termināla nepietiekama izmantošana ir kopīga parādība DNS kopēšanas laikā. Fermenta DNS polimerāze jau pašā sākumā nespēj sintezēt DNS kopiju. Tādējādi jaunās hromosomas ir nedaudz īsākas nekā to priekšgājēji. Šūnām tā varētu būt īsta katastrofa, bet tikai tad, ja tiek zaudētas svarīgas gēnu daļas. Tomēr, pēc zinātnieku domām, hromosomām ir īpaši "vāciņi" - telomēri, uz kuriem nav svarīgas informācijas. Vienu šūnu paaudžu nomaiņas procesā ar telomeriem pakāpeniski saīsinās. Ir pilnīgi skaidrs, ka šo procesu nevar turpināt bezgalīgi. Telomeri kādā brīdī kļūst pārāk īsi, tāpēc tie vairs nevar pasargāt svarīgo DNS no bojājumiem.
Telomēru garums ļauj noteikt noteiktu maksimālo šūnu dalījumu skaitu, ko parasti sauc par Heiflika robežu. Cilvēka ķermeņa šūnām šī robeža ir 52. Kad šūnas tuvojas šai robežai, tās iegūst novecošanās pazīmes un pēc tam iet bojā. Šūnas ar aktīvu telomerāzes enzīmu, telomēras spēj pagarināties, kas teorētiski padara tās nemirstīgas (vēža šūnas var saukt par piemēru). Tajā pašā laikā attiecības starp ķermeņa novecošanos un telomēru saīsināšanu joprojām nav skaidras. Daži pētījumi ir parādījuši, ka dzīves ilgums un telomēru garums nav saistīti. Bet Spānijas Nacionālā vēža institūta speciālistu zinātniskajā pētījumā tika pierādīts, ka pēc telomerāzes gēna injekcijām pelēm paredzamais dzīves ilgums palielinājās par 13 procentiem.
Reklāmas video:
Tādējādi telomēru garumam joprojām ir noteikta saistība ar vispārējo organisma novecošanos. Bet šī saikne nav tieša. Uz to norāda arī ASV zinātnieku pētījumu rezultāti. Viņi atklāja, ka šūnu stāvokli ar mutētu LMNA gēnu var uzlabot ar telomerāzi. Pēc līdzīgiem secinājumiem zinātnieki nonāca pēc materiāla, kas atbildīgs par polimerāzes sintēzi, ievietošanas šūnās, kuras izolētas no slimiem bērniem. Šī terārija bija efektīvāka nekā iepriekš veikta. Dažādi šūnu novecošanas marķieri kļuva mazāk acīmredzami, jo īpaši samazinājās iekaisuma olbaltumvielu skaits. Turklāt daži marķieri ir pilnībā pazuduši.
Kā atzīmēja pētnieki, nākamajos gados var būt pētījumi ar cilvēku līdzdalību. Pašlaik pastāvošās terapijas metodes ir neefektīvas un var pagarināt to cilvēku dzīvi, kas cieš no progērijas tikai par dažiem gadiem.