Un experiment a reușit să crească durata de viață a unei specii de drojdie cu 80% prin utilizarea unor tehnici de biologie sintetică - un nou record mondial, relatează El Pais. Acum, oamenii de știință studiază posibilitatea ca aceste metode de încetinire a îmbătrânirii să fie folosite și în cazul oamenilor.
Acum mai bine de trei decenii, Thomas Johnson a demonstrat că modificarea unei singure gene crește durata de viață a viermilor C. elegans cu până la 60%. În ciuda distanței evolutive care ne despart de aceste creaturi, unele mecanisme de supraviețuire foarte utile pot sări de la o ramură la alta a arborelui vieții - sunt păstrate în genomurile mai multor specii, inclusiv în cele ale oamenilor.
Ceea ce funcționează la un vierme sau un șoarece - sau chiar la o specie de drojdie - nu funcționează neapărat și la noi, dar rezultatele obținute din manipularea speranței de viață a acestor „rude îndepărtate” ne încurajează să continuăm să studiem modificările genetice.
Cu trei ani în urmă, un grup de cercetători de la Universitatea din California, San Diego (UCSD), a descoperit un mecanism esențial care ia parte la procesul de îmbătrânire al ciupercilor unicelulare care ne-au stat alături de la începuturile civilizației.
Specia de drojdie numită Saccaromyces cerevisiae, cu ajutorul căreia facem pâine, bere și vin, urmează două direcții în drum spre moarte: jumătate dintre celule îmbătrânesc atunci când ADN-ul lor își pierde stabilitatea, în timp ce pentru cealaltă jumătate procesul se declanșează odată cu deteriorarea mitocondriei - o structură care alimentează celula cu energie.
Aceiași cercetători de la UCSD, în frunte cu Nan Hao, autorul principal al studiului și co-director al Institutului de Biologie Sintetică al universității, au publicat acum un articol în revista academică Science, unde explică felul în care au reușit să creeze un fel de întrerupător care, prin manipularea a doi regulatori ai activității genelor, inversează procesul de îmbătrânire al celulelor.
De la degradarea ADN-ului la cea a mitocondriei, un berar folosește un mecanism pentru a menține celulele de drojdie în echilibru. Într-un mod similar unui termostat - în cazul căruia când temperatură este prea mare, sistemul de răcire se declanșează, iar când temperatura este prea mică, sistemul de încălzire este activat - biologia sintetică este folosită pentru a introduce un sistem asemănător.
Cu ceva ce se numește un oscilator genetic, celulele își schimbă felul în care îmbătrânesc atunci când au progresat prea mult într-una din cele două direcții. Prin acest joc al echilibrului, cercetătorii au prelungit viața drojdiei cu până la 80% - un nou record mondial în biologie.
Cercetătorii spun că un astfel de oscilator ar putea fi folosit pentru a încetini călătoria spre moarte care începe de fiecare dată când o celulă apare în corpul uman.
Autorii studiului intenționează să „identifice circuitele genetice de reglare care stau în spatele îmbătrânirii diferitelor tipuri de celule umane și să aplice această strategie de inginerie pentru a le modifica și încetini îmbătrânirea”, a explicat Hao. „Dacă funcționează, vom încerca să facem același lucru în celulele din animale vii, precum șoarecii”.
Hao recunoaște că ingineria genetică „necesită mai mult timp în celulele umane și circuitele care regulează genele sunt de multe ori mai complicate. Vom avea nevoie de mai mult timp și resurse pentru a testa aceste idei și strategii, dar nu cred că există nimic fundamental care să ne împiedice să o facem”.
„Ar putea părea ciudat ca de la un organism unicelular să învățăm lecții despre efectul timpului asupra corpului nostru format din multe trilioane de celule”, a spus Carlos López Otín, un cercetător de la Universitatea din Oviedo și un expert în domeniul îmbătrânirii. „Dar nu ar trebui să uităm o afirmație legendară a marelui Jacques Monod (laureat al Premiului Nobel pentru Medicină): 'Ceea ce se aplică pentru o bacterie este valabil și pentru un elefant'”.
„Astea fiind spuse, extrapolarea ei la celulele umane și viața noastră pare în continuare să fie departe de noi”, a conchis Monod.
López Otín este de părere că studiul procesului de îmbătrânire nu are trebui neapărat folosit pentru a atinge „visurile improbabile ale imortalității”, ci mai degrabă pentru a găsi noi metode de a ne menține sănătoși mai mult timp, „ceva ce pare a fi un obiectiv mult mai rațional și accesibil”.
„La oameni, nu este deajuns să împiedici celulele să îmbătrânească cu orice preț și să extinzi longevitatea”, a explicat López Otín. „Prețul acestor strategii - atât de mediatizate și dorite de unii - poate fi dezvoltarea de patologii grave, inclusiv tumori maligne capabile să reducă longevitatea umană în mod considerabil”.
Pentru oamenii de știință, întrebarea care se ridică în urma acestor rezultate este: dacă evoluția ar fi putut crea un oscilator asemănător celui creat de acești autori prin modificarea a doar două gene, de ce nu s-a întâmplat asta până acum de când a apărut viața pe Pământ, acum mai bine de 3,5 miliarde de ani?