Akár 1000 éves kort is megélhet az ember a genetikai "szoftverének" néhány módosításával

Meddig élhetnek az emberek? Bár a várható élettartam jelentősen megnőtt az elmúlt évszázad során, nagyrészt a higiéniai feltételek és az orv...

Meddig élhetnek az emberek? Bár a várható élettartam jelentősen megnőtt az elmúlt évszázad során, nagyrészt a higiéniai feltételek és az orvostudomány javulásának köszönhetően.

A vadászó-gyűjtögető populációkkal kapcsolatos kutatások azt sugallják, hogy azok az egyének, akik megúszták a betegségeket és az erőszakos haláleseteket, körülbelül a hetedik vagy nyolcadik évtizedüket élhetik meg.

Ez azt jelenti, hogy tipikus emberi élettartamunk statikus lehet: körülbelül 70 év, plusz egy évtized a fejlett orvosi ellátás és az óvatos viselkedés miatt. Egyes genetikusok úgy vélik, hogy a körülbelül 115 éves szigorú határt az evolúció alapvetően beprogramozta genomunkba.

Más tudósok az öregedéskutatás vagy a gerotudomány gyorsan változó területén úgy gondolják, hogy sokkal tovább élhetünk. Egy maroknyi vegyületről kimutatták, hogy kissé meghosszabbítják a laboratóriumi állatok élettartamát, de egyes tudósok sokkal ambiciózusabbak.

João Pedro de Magalhães, az angliai Birminghami Egyetem Gyulladás- és Öregedéstudományi Intézetének molekuláris biogerontológiai professzora szerint az emberek 1000 évig is élhetnek.

Gondosan megvizsgálta a nagyon hosszú életű állatok, például a bálna (amely elérheti a 200 évet) és a vakondpatkány genomját. Meglepő következtetése: ha a sejtek szintjén megszüntetjük az öregedést, az emberek egy évezredet is élhetnek - és akár 20 000 évig is.

Hogyan lehetséges? Ha az öregedés be van programozva, a tudósok elméletileg újraprogramozhatják sejtjeinket az öregedés szempontjából központi gének módosításával. Ehhez olyan technológiára lenne szükség, amely jelenleg nem áll rendelkezésünkre, de Magalhães úgy gondolja, hogy létrehozható.

Dédapja tüdőgyulladásban halt meg - ez volt a vezető halálok az 1920-as években. Amikor Magalhães gyermekkorában elkapta ugyanezt a betegséget, egy egyszerű adag penicillinnel meggyógyították. Úgy gondolja, hogy a tudósok hasonló módon terápiákat fejleszthetnek ki az öregedés ellen, ennek a törekvésnek szentelte most karrierjét. "Be akarom csapni a halált," - mondja nyersen.

Hogyan sikerült eddig becsapni a halált?

Nem valószínű, hogy hamarosan lesz olyan gyógyszerünk, amely úgy "gyógyítja" az öregedést, ahogy a penicillin gyógyítja a fertőzéseket. De a rapamicin nevű vegyület meglehetősen ígéretes. Állatoknál 10-15 százalékkal meghosszabbítja az élettartamot, és emberi felhasználásra is engedélyezett, például szervátültetettek számára.

Ennek vannak mellékhatásai. A sztatinokhoz hasonló gyógyszereket is ki fogunk kifejleszteni (naponta szedjük a szívbetegség kockázatának csökkentésére), amelyeket minden nap szedünk a hosszú élettartam érdekében. Ha 10 vagy akár 5 százalékkal le tudná lassítani az emberi öregedést, az még mindig csodálatos lenne.

Hogyan működik a rapamicin?

A rapamicin számos dolgot végez a sejtben, de sok hatása mellett lelassítja a növekedést és a sejtanyagcserét, ezért van hatással az öregedésre. Tudjuk, hogy a százéves kor elérése többnyire genetikai okok miatt következik be.

A nagyon hosszú életű állatok genomját is szekvenálták, mint például a bálnáét, amely akár 200 évig is él. De miben különböznek a génjeik a miénktől, és mit tanulhatunk tőlük?

A különféle hosszú életű állatoknak, például a bálnáknak és az elefántoknak ugyanazokkal a problémákkal kell megküzdeniük, mint például a rák, de különböző molekuláris trükköket alkalmaznak hosszú élettartamuk eléréséhez.

A bálnák esetében úgy tűnik, hogy sokkal jobb a DNS-javításuk. Egy másik nyilvánvaló példa a p53 gén, amely nagyon erősen kapcsolódik a rák elnyomásához. Az elefántok ennek a génnek több másolatával rendelkeznek, ami ellenállóvá teszi őket a rákkal szemben. Van néhány másik jelölt gén is, amelyet nem csak a bálnákban, hanem a rágcsálókban is felfedeztek, például a vakondpatkányban.

Miért olyan érdekesek a vakondpatkányok?

A vakondpatkányok lenyűgözőek, mert akár 30 évig is élhetnek, mégis kisebbek egy patkánynál, amely csak körülbelül négy évig él. Tehát van egy kis rágcsáló, amely az egerekkel és patkányokkal rokon, de sokkal tovább él, és nagyon rákellenálló.

Mi a titkuk?

Ami a rákkal szembeni rezisztenciát és valószínűleg az általános öregedést is illeti, képességük van arra, hogy reagáljanak a DNS-károsodásra és helyreállítsák azokat. De a küszöb ahhoz, hogy egy egérsejt rákos sejtté váljon, sokkal alacsonyabb, mint az emberben. Ha az egérsejteket DNS-károsodásnak teszik ki, rákos lesz; ha a vakondpatkány sejteket ugyanilyen károsodásnak teszi ki, akkor az javítani fogja önmagát. Vagyis nem lesznek rákosak.

Tehát ha az egerek több évig élnek, a vakondpatkányok pedig 30 évig, mi pedig körülbelül 80 évig, ez azt jelenti, hogy az élettartam genetikailag programozott?

Az öregedés uralkodó elmélete a kopásról szólt - a sejtjeinkben és testünk alkotórészeiben felhalmozódó károsodások, mint az autók, amelyek idővel tönkremennek.

Természetesen vannak károk, és az öregedés gyakran nagyon determinisztikusnak tűnik, szinte programszerű. Az egér 20-30-szor gyorsabban öregszik, mint az ember. Nagyon sok öregedési jellemző van, ami mindenkivel megtörténik, és még fajok között is, ilyen például az izomtömeg elvesztése. Ez nem tűnik véletlenszerűnek; előre meghatározottnak tűnik. Szóval az öregedés inkább szoftverproblémához, mint hardverproblémához hasonlít.

Mi erre a példa?

Klasszikus példa erre a csecsemőmirigy involúciója. A csecsemőmirigy egy olyan mirigy, amely T-sejteket termel, amelyek nagyon fontosak az immunrendszer számára. De elég korán, 20 éves kor körül eltűnik - korábban, ha valaki elhízott; később, ha sportoló. Alapvetően zsírrá alakul. Ez nagyon programszerűnek tűnik. Ez az antagonisztikus pleiotrópia klasszikus esete, amikor egy folyamat, amely az élet elején előnyös, később káros lesz.

Miért fontos az immunrendszer az öregedésben?

Az immunrendszer az öregedés megcélzása szempontjából alacsonyan lógó gyümölcs. Szisztémás hatásai vannak, és idővel csökken, ezért az olyan betegségek, mint a COVID, nagyon veszélyesekké válnak az idősek számára.

De vannak olyan specifikus szövetek, mint például a csecsemőmirigy, amelyeket megcélozhatunk a megfiatalítás érdekében. Vannak olyan egereken végzett kísérletek, amelyek azt mutatják, hogy ha csak egy transzkripciós faktort (egy genetikai anyagra ható fehérjét) változtatunk, a csecsemőmirigy regenerálódik.

Elméletileg az ilyen radikális beavatkozásokkal - a genetikai "szoftverünk" újraírásával és az emberi biológia újratervezésével - az öregedés késleltetése vagy akár visszafordítása is lehetséges. Gyakorlatilag nehéz, de elméletben óriási lehetőség van benne.

Mennyi potenciál van benne? Meddig élhetnénk, ha megszabadulnánk az öregedéstől?

Valójában évekkel ezelőtt végeztek néhány számítást, és megállapították, hogy ha meg tudnánk "gyógyítani" az emberi öregedést, akkor az átlagos emberi élettartam több mint 1000 év lenne. A maximális élettartam, a balesetek és az erőszakos halál nélkül, akár 20 000 év is lehet.

Ez soknak tűnhet, de egyes fajok már több száz évig is élhetnek - bizonyos esetekben több ezer évet is (például az üvegszivacs és a simatűjű szálkásfenyő). Ha újraterveznénk biológiánkat, hogy megszüntessük a rákot, és elkerüljük genetikai szoftverünk káros hatásait, az egészségügyi előnyök elképesztőek lennének. (1)

(1) - https://www.scientificamerican.com/article