Unsterblichkeit ist das geschätzte Verlangen der Menschheit. Und aus wissenschaftlicher Sicht ist es nicht a priori nicht realisierbar. Die Frage beruht auf dem Alterungsmechanismus: Zersetzen sich Zellen von selbst, sammeln "Müll" an oder ist er genetisch bedingt? Im letzteren Fall ist das "Todesprogramm" theoretisch deaktiviert. Finden die Nematodenwürmer den Schalter?
Denken Sie daran, dass alle Lebensformen auf molekularer Ebene eine selbstheilende Umgebung aufrechterhalten. Im Laufe der Zeit wird es jedoch nicht mehr aufrechterhalten, und es kommt zu einer Schädigung der Zellstrukturen, die als oxidativer Stress bezeichnet wird.
Seit einem halben Jahrhundert versuchen Wissenschaftler zu verstehen, warum der "Regimewechsel" stattfindet und die Produktion reaktiver Sauerstoffspezies - beispielsweise freie Radikale - im Körper zunimmt.
Studien zum Metabolismus von Nematoden haben gezeigt, dass sich die Lebensdauer der Spulwurmparasiten erhöht, wenn der Oxidationsgrad abnimmt. In einigen Experimenten ist es fast doppelt so hoch wie der "Standard".
Mithilfe der DNA-Analyse konnte festgestellt werden, dass das Altern mit einigen Veränderungen auf genetischer Ebene einhergeht. Zum Beispiel wurde das p16INK4a-Gen in Mäusen lokalisiert, was die Regeneration beeinflussen kann, es wurde mit dem Alter aktiv, was zu einem Zellabbau führte.
Das Problem ist, dass es ziemlich problematisch ist, Stoffwechselstörungen mit bestimmten Mechanismen zu verknüpfen, die zufällig oder genetisch bestimmt sind. "In solchen Fällen ist es sehr schwierig zu sagen, wo die Ursache und wo die Wirkung liegt", erklärt der Biochemiker Brian Kennedy von der University of Washington.
Dies bedeutet, dass alle oben genannten negativen Prozesse auf molekularer Ebene das Altern begleiten und nicht verursachen können.
In einer Reihe von Studien konnte bereits festgestellt werden, dass Veränderungen in der Expression bestimmter Gene (dh in ihrer Aktivität) das Leben des Organismus beeinflussen können. Es gab jedoch keine Gewissheit, dass diese speziellen DNA-Regionen für "echtes" Altern verantwortlich sind.
Und jetzt behaupten Molekularbiologen in Stanford, angeführt von Stuart Kim, dass sie zum ersten Mal direkte Beweise für die Existenz genetischer "Alterungsprogramme" erhalten konnten. Ein Bericht über diese Arbeit wurde in der Zeitschrift Cell veröffentlicht.
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Wissenschaftler haben eine vollständige vergleichende Analyse der Genexpression bei jungen und alten Nematoden durchgeführt. Es wurden ungefähr tausend Unterschiede identifiziert, die jedoch hauptsächlich durch nur drei Transkriptionsfaktoren kontrolliert wurden - ELT-3, ELT-5 und ELT-6.
Diese Proteine dienen als eine Art "Becher", die die Übertragung von Erbinformationen auslösen, indem sie einzelne Gene aktivieren oder deaktivieren. Und der Algorithmus ihrer Arbeit bei alten und jungen Würmern war signifikant unterschiedlich.
Aber wie kann man überprüfen, was die Transkriptionsfaktoren selbst steuert - die Anhäufung schädlicher Mutationen oder das Erbprogramm? Zu diesem Zweck setzten die Forscher die Würmer verschiedenen schädlichen Wirkungen aus - oxidativem Stress, Infektion mit Viren und Strahlenexposition.
Nichts beeinflusste jedoch die Expression der drei Schlüsselproteine. Basierend auf den erhaltenen Ergebnissen haben Wissenschaftler festgestellt, dass die Auslösung von Alterungsmechanismen auf genetischen Faktoren beruht. "Es gibt Anweisungen im Wurmgenom", sagt Dr. Kim.
Um die "erbliche" Hypothese noch einmal zu testen, neutralisierten die Amerikaner die Expression von zwei Faktoren (ELT-5 und ELT-6) bei Würmern im Alter. Infolgedessen lebten die Personen, die der Intervention ausgesetzt waren, eineinhalb Mal länger als ihre normalen Kollegen.
Der Hauptautor der Studie nennt den Prozess der Veränderung der Arbeit von Genen "Entwicklungsdrift" und assoziiert ihn mit der Reproduktion: „Die Transkriptionsfaktoren ELT-3, ELT-5 und ELT-6 können eine wichtige Rolle bei der Entwicklung eines jungen Nematoden spielen, aber nachdem sie ihre Funktion erfüllt haben Sie hören einfach auf zu arbeiten, wie sie sollten - sobald das reproduktive Alter zu Ende ist."
Laut Dr. Kennedy ist es jedoch auf der Grundlage der erhaltenen Daten unmöglich, den Einfluss von Zelltrümmern und anderen (von den identifizierten) genetischen Mechanismen eindeutig auszuschließen. Der Körper ist eine komplexe Sache.
Es gibt auch andere Versionen. Insbesondere haben wir bereits über Versuche geschrieben, "alternde Gene" in Nematoden zu finden. Dann kamen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass Altern ein genetisches Programm ist, das sich jedoch genau in der Ansammlung von Zelltrümmern manifestiert.
Andererseits stimmen die Ergebnisse der Stanford-Gruppe in gewisser Weise mit Daten aus einem anderen Experiment überein - diesmal beim Menschen. Es wurde von einer Gruppe von Gerontologen des Pacific Health Research Institute unter der Leitung von Bradley Willcox durchgeführt. Ein Bericht über diese Arbeit wurde in der Zeitschrift PNAS veröffentlicht.
Hawaiianische Wissenschaftler untersuchten die genetischen Kombinationen von 213 Menschen über 95 Jahre und kamen zu dem Schluss, dass eine bestimmte Mutation eines der Gene (FOXO3A genannt) die Überlebenschancen des jahrhundertealten Meilensteins zwei- bis dreimal erhöht. "Wenn Sie diese Kombination geerbt haben, denken Sie daran, dass Sie den Jackpot knacken", erklärt Dr. Willcox.
Somit scheint die Hypothese über die erbliche Grundlage des Alterns bestätigt zu sein. Und das ist ermutigend. In dem Sinne, dass wenn die entsprechenden Gene isoliert werden können, es auch möglich ist, sie zu neutralisieren.
Professor Kim zum Beispiel ist sehr optimistisch. Er ist sicher, dass das "Elixier der Jugend" vollständig synthetisiert werden kann, wenn eine vergleichende Analyse der Molekülkomplexe eines alten und eines jungen Menschen durchgeführt wird - in Analogie zu Nematodenwürmern.
