L'immortalità è il caro desiderio dell'umanità. E da un punto di vista scientifico, non è irrealizzabile a priori. La domanda si basa sul meccanismo di invecchiamento: le cellule si degradano da sole, accumulando "spazzatura", o è geneticamente determinato. In quest'ultimo caso, il "programma di morte" è teoricamente disabilitato. I vermi nematodi troveranno l'interruttore?
Ricorda che tutte le forme di vita mantengono un ambiente di auto-guarigione a livello molecolare. Tuttavia, nel tempo, cessa di essere mantenuto e si verifica un danno alle strutture cellulari, chiamato stress ossidativo.
Nell'ultimo mezzo secolo, gli scienziati hanno cercato di capire perché si verifica il "cambio di regime" e la produzione di specie reattive dell'ossigeno - i radicali liberi, per esempio, aumentano nel corpo.
Studi sul metabolismo dei nematodi hanno dimostrato che quando il livello di ossidazione diminuisce, la durata della vita dei parassiti nematodi aumenta. In alcuni esperimenti, è quasi il doppio dello "standard".
E con l'aiuto dell'analisi del DNA è stato possibile scoprire che l'invecchiamento è accompagnato da alcuni cambiamenti a livello genetico. Ad esempio, il gene p16INK4a è stato localizzato nei topi, che è in grado di influenzare la rigenerazione; è diventato attivo con l'età, portando alla degradazione cellulare.
Il problema è che è piuttosto problematico collegare i disordini metabolici ad alcuni meccanismi specifici, casuali o geneticamente determinati. "In questi casi, è molto difficile dire dove si trova la causa e dove si trova l'effetto", spiega il biochimico Brian Kennedy dell'Università di Washington.
Significa che tutti i suddetti processi negativi a livello molecolare possono accompagnare l'invecchiamento e non causarlo.
Nel corso di una serie di studi, è già stato possibile stabilire che i cambiamenti nell'espressione di alcuni geni (cioè nella loro attività) possono influenzare la vita dell'organismo. Tuttavia, non c'era la certezza che queste particolari regioni del DNA fossero responsabili dell'invecchiamento "reale".
E ora i biologi molecolari di Stanford, guidati da Stuart Kim, affermano che per la prima volta sono stati in grado di ottenere prove dirette dell'esistenza di "programmi di invecchiamento" genetici. Un rapporto su questo lavoro è stato pubblicato sulla rivista Cell.
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Gli scienziati hanno eseguito un'analisi comparativa completa dell'espressione genica nei nematodi giovani e vecchi. Sono state identificate circa un migliaio di differenze, che, tuttavia, erano principalmente controllate da soli tre fattori di trascrizione: ELT-3, ELT-5 ed ELT-6.
Queste proteine servono come una sorta di "bicchieri" che innescano la trasmissione di informazioni ereditarie attivando o disattivando i singoli geni. E l'algoritmo del loro lavoro nei vermi vecchi e giovani era significativamente diverso.
Ma come verificare ciò che controlla i fattori di trascrizione stessi: l'accumulo di mutazioni dannose o il programma ereditario? Per fare ciò, i ricercatori hanno esposto i vermi a diversi tipi di effetti dannosi: stress ossidativo, infezione da virus ed esposizione alle radiazioni.
Nulla, tuttavia, ha influenzato l'espressione delle tre proteine chiave. Sulla base dei risultati ottenuti, gli scienziati hanno concluso che l'attivazione dei meccanismi di invecchiamento è dovuta a fattori genetici. "Ci sono istruzioni nel genoma del verme", dice il dottor Kim.
Per testare ancora una volta l'ipotesi "ereditaria", gli americani hanno neutralizzato l'espressione di due fattori (ELT-5 e ELT-6) nei vermi in età avanzata. Di conseguenza, le persone esposte all'intervento hanno vissuto una volta e mezza più a lungo delle loro controparti normali.
L'autore principale dello studio chiama il processo di cambiamento del lavoro dei geni "deriva evolutiva" e lo associa alla riproduzione: "I fattori di trascrizione ELT-3, ELT-5 e ELT-6 possono svolgere un ruolo importante nello sviluppo di un giovane nematode, ma dopo aver adempiuto alla loro funzione smettono semplicemente di lavorare come dovrebbero, non appena l'età riproduttiva è giunta al termine ".
Tuttavia, secondo il Dr. Kennedy, sulla base dei dati ottenuti, è impossibile escludere inequivocabilmente l'influenza di "detriti" cellulari e altri meccanismi genetici (diversi da quelli individuati). Il corpo è una cosa complessa.
Ci sono anche altre versioni. In particolare, abbiamo già scritto sui tentativi di trovare "geni dell'invecchiamento" nei nematodi. Quindi gli scienziati sono giunti alla conclusione che l'invecchiamento è un programma genetico, ma si manifesta proprio nell'accumulo di detriti cellulari.
D'altra parte, i risultati del gruppo di Stanford sono in qualche modo coerenti con i dati di un altro esperimento, questa volta sugli esseri umani. È stato condotto da un gruppo di gerontologi del Pacific Health Research Institute, guidato da Bradley Willcox. Un rapporto su questo lavoro è stato pubblicato sulla rivista PNAS.
Gli scienziati hawaiani hanno studiato le combinazioni genetiche di 213 persone di età superiore ai 95 anni e sono giunti alla conclusione che una certa mutazione di uno dei geni (chiamata FOXO3A) aumenta le possibilità di sopravvivere alla pietra miliare secolare da due a tre volte. "Se hai ereditato questa combinazione, considera che hai vinto il jackpot", spiega il dottor Willcox.
Sembra quindi confermata l'ipotesi sulla base ereditaria dell'invecchiamento. E questo è incoraggiante. Nel senso che se i geni corrispondenti possono essere isolati, allora sarà anche possibile neutralizzarli.
Il professor Kim, ad esempio, è molto ottimista. È sicuro che l '"elisir di giovinezza" può essere completamente sintetizzato se viene effettuata un'analisi comparativa dei complessi molecolari di un vecchio e di un giovane, per analogia con i vermi nematodi.
