Kalifornijos universiteto San Diego medicinos mokyklos mokslininkai paskelbė rezultatus, kurie naujai nušviečia seną klausimą: kas sukelia senėjimą molekuliniu lygmeniu? Jų išvados, paskelbtos m Gamtos senėjimasapibūdinkite dar nematytą ryšį tarp dviejų labiausiai priimtų paaiškinimų: atsitiktinių genetinių mutacijų ir nuspėjamų epigenetinių modifikacijų. Pastarąjį, dar vadinamą epigenetinio laikrodžio teorija, mokslininkai plačiai taikė kaip nuoseklų, kiekybinį biologinio senėjimo matą.
Tačiau nauji tyrimai rodo, kad procesas gali būti ne toks paprastas.
„Didelės mokslinių tyrimų institucijos ir įmonės lažinasi, kad atsuktų epigenetinį laikrodį atgal, kaip strategiją, skirtą senėjimo padariniams panaikinti, tačiau mūsų tyrimai rodo, kad tai gali būti tik senėjimo simptomo, o ne pagrindinės priežasties gydymas“, – sakė vienas iš autorių. Trey Ideker, Ph.D., UC San Diego medicinos mokyklos ir UC San Diego Jacobs inžinerijos mokyklos profesorius.
„Jei mutacijos iš tikrųjų yra atsakingos už pastebėtus epigenetinius pokyčius, šis faktas gali iš esmės pakeisti požiūrį į kovos su senėjimu pastangas ateityje.
Yra dvi vyraujančios teorijos apie ryšį tarp senėjimo ir DNR. Somatinių mutacijų teorija teigia, kad senėjimą sukelia mutacijų kaupimasis, nuolatiniai mūsų DNR sekos pokyčiai, kurie atsiranda atsitiktinai. Epigenetinio laikrodžio teorija rodo, kad senėjimas atsiranda dėl epigenetinių modifikacijų kaupimosi, nedidelių DNR cheminės struktūros pokyčių, kurie nekeičia pagrindinės sekos, o keičia, kurie genai yra įjungti arba išjungti. Skirtingai nuo mutacijų, kai kuriais atvejais epigenetinės modifikacijos taip pat gali būti pakeistos.
Kadangi epigenetinės modifikacijos įvyksta tik konkrečiose mūsų genomo vietose, o ne atsitiktinėse vietose, jas lengviau kiekybiškai įvertinti ir mokslininkams tapo įprastu būdu nustatyti ląstelių „biologinį amžių“. Tačiau mokslininkai jau seniai domėjosi šių epigenetinių pokyčių šaltiniu.
Norėdami atsakyti į šį esminį klausimą, mokslininkai išanalizavo 9 331 paciento duomenis, įtrauktus į Vėžio genomo atlasą ir „Visų genomų visos vėžio analizę“. Palyginus genetines mutacijas su epigenetinėmis modifikacijomis, jie nustatė, kad mutacijos buvo nuspėjamai koreliuojamos su DNR metilinimo pokyčiais, viena iš epigenetinių modifikacijų rūšių.
Jie nustatė, kad viena mutacija gali sukelti epigenetinių pokyčių kaskadą visame genome, o ne tik ten, kur įvyko mutacija. Naudodami šį ryšį, mokslininkai galėjo panašiai prognozuoti amžių, naudodami mutacijas arba epigenetinius pokyčius.
„Epigenetiniai laikrodžiai egzistuoja jau daugelį metų, bet tik dabar pradedame atsakyti į klausimą, kodėl iš pradžių tiksi epigenetiniai laikrodžiai“, – sakė pirmoji autorė Zane Koch, mokslų daktarė. bioinformatikos kandidatas UC San Diego. „Mūsų tyrimas pirmą kartą parodo, kad epigenetiniai pokyčiai yra sudėtingai ir nuspėjamai susieti su atsitiktinėmis genetinėmis mutacijomis.”
Tyrimo autoriai pažymi, kad norint visiškai suprasti ryšį tarp somatinių mutacijų ir epigenetinių senėjimo pokyčių, reikia atlikti tolesnius tyrimus. Tačiau tyrimo išvados suteikia didelį proveržį mūsų supratimui apie senėjimo procesą ir turi svarbių pasekmių kuriant naujus gydymo būdus, kuriais siekiama užkirsti kelią senėjimui arba jį pakeisti.
„Jei somatinės mutacijos yra pagrindinė senėjimo varomoji jėga, o epigenetiniai pokyčiai tiesiog stebi šį procesą, bus daug sunkiau pakeisti senėjimą, nei manėme anksčiau“, – pridūrė vienas iš autorių Stevenas Cummingsas, MD, San Francisko vykdomasis direktorius. Koordinavimo centras UC San Francisco ir vyresnysis mokslo darbuotojas Sutter Health Kalifornijos Ramiojo vandenyno medicinos centro tyrimų institute.
„Tai perkelia mūsų dėmesį nuo senėjimo kaip užprogramuoto proceso žiūrėjimo į procesą, kuriam daugiausia įtakos turi atsitiktiniai, kaupiami pokyčiai laikui bėgant.
Be Ideker, Cummings ir Koch, tyrimo bendraautoriai buvo Adam Li iš UC San Diego ir Daniel S. Evans iš Kalifornijos Ramiojo vandenyno medicinos centro tyrimų instituto ir UC San Francisco.