Pe urmele „ceasului epigenetic”

Un rol important il au genele, dar merita sa retinem ca „dincolo de genetica, exista insa si o alta lume, aceea a epigeneticii. In vreme ce genetica „da nastere”, epigenetica „selecteaza”. 

 Prezentam in numarul trecut cercetarile legate de longevitate, plecând de la studierea animalelor cu viata lunga, in incercarea de a incetini imbatrânirea oamenilor si a atinge vârste matusalemice (sute de ani de viata).

 Un rol important il au genele, dar merita sa retinem ca „dincolo de genetica, exista insa si o alta lume, aceea a epigeneticii. In vreme ce genetica „da nastere”, epigenetica „selecteaza”.

 Conform specialistilor, nu doar genele in sine sufera pe masura ce animalele imbatrânesc, ci si modelul lor de activare. O modalitate importanta prin care celulele activeaza si dezactiveaza genele la momentul si locul potrivit este prin atasarea etichetelor chimice numite grupuri metilice in zonele care controleaza activitatea genelor, fenomen numit de metilare. Dar aceste etichete, cunoscute si sub numele de semne epigenetice, tind sa devina mai aleatorii in timp, ceea ce face ca activitatea genelor sa fie mai putin precisa, scrie Smithsonianmag.

 Geneticianul Steve Horvath de la UCLA si colegii sai au descoperit ca, „evaluând starea unui set de aproape 800 de zone de metilare imprastiate in jurul genomului, ei pot estima in mod fiabil vârsta unui individ in raport cu durata maxima de viata a speciei sale. Acest „ceas epigenetic” este valabil pentru toate cele 192 de specii de mamifere pe care echipa lui Horvath le-a analizat pâna acum, scrie Smithsonianmag.

 Semnele epigenetice ale mamiferelor cu durata mai lunga de viata se degradeaza mai lent, ceea ce inseamna probabil ca genele lor mentin activitatea mai mult timp.

 Horvath a constatat ca anumite site-uri de metilare pot prezice durata de viata a unei specii, indiferent de vârsta la care este prelevata. „Pentru mine, acesta este un miracol”, spune el, pentru ca „sa presupunem ca te duci in jungla si gasesti o noua specie, ar putea fi un liliac sau orice alt mamifer. Pot sa spun destul de exact durata maxima de viata a speciei”. Aceste metilari legate de durata de viata tind sa fie asociate cu gene legate de dezvoltare, constata Horvath, si desi conexiuni mai detaliate nu au fost inca elaborate, el spera ca rezultatele lui ii pot indruma in cele din urma pe cercetatori spre gene care sunt esentiale pentru reglarea duratei de viata si a imbatrânirii.

 Imbunatatirile in tehnicile moleculare ofera deja cercetatorilor instrumente mai puternice pentru a aborda modurile in care organismele extraordinar de longevive pot diferi de cele obisnuite. „O tehnica promitatoare implica secventierea nu a ADN-ului in celule, ci a ARN-ului mesager. Genele individuale sunt copiate in ARNm ca prim-pas in producerea proteinelor, astfel incât secventierea ARNm dezvaluie care gene din genom sunt active in orice moment. Acest procedeu, denumit transcriere, ofera o imagine mai dinamica a activitatii unei celule decât simpla enumerare a genelor din genom.

Imbatrânire inseamna dereglare

 Mai recent, echipa lui Teeling a studiat liliecii Myotis myotis din cinci adaposturi din Franta timp de opt ani, capturând fiecare liliac in fiecare an si prelevând mici probe de sânge pentru secventierea transcrierii. Acest lucru le-a permis sa urmareasca modul in care transcrierile liliecilor s-au schimbat pe masura ce imbatrâneau si sa compare procesul cu cel al soarecilor.

 „Pe masura ce liliecii imbatrânesc”, se intreba Teeling, „ei sufera aceeasi dereglare ca noi pe masura ce imbatrânim?” Raspunsul, dovedit, a fost ca nu. In timp ce celelalte mamifere au produs din ce in ce mai putine molecule de ARNm legate de functiile de intretinere, cum ar fi repararea ADN-ului si stabilitatea proteinelor, in timp ce imbatrâneau, liliecii nu au facut-o. In schimb, sistemele lor de intretinere pareau sa devina mai puternice pe masura ce imbatrâneau, producând mai multe ARNm implicat in procesul de reparare celulara. Concluzii interesante, dar nu toti le accepta, dimpotriva unii sceptici observa ca inca lipsesc dovezi concludente, deoarece prezenta mai multor molecule de ARNm nu inseamna neaparat o intretinere mai eficienta. „Este un prim-pas important, dar este doar atât”, declara Steven Austad, biogerontolog la Universitatea din Alabama, Birmingham. Cu toate acestea, faptul ca analiza a identificat procese care erau deja legate de longevitate, cum ar fi repararea ADN-ului si intretinerea proteinelor, „asta sugereaza ca alte gene semnalate prin aceasta metoda ar putea conduce la cai solide, neexplorate inca”, crede Teeling. Deocamdata, echipa sa a descoperit deja 23 de gene care devin mult mai active odata cu vârsta la lilieci, dar mai putin active la alte mamifere. Ei privesc acum aceste gene cu mare interes, in speranta ca asta ar putea duce la descoperirea de noi pârghii pentru a modifica cursul imbatrânirii.

 Unul dintre principiile care incep sa iasa din studiile comparative ale imbatrânirii este ca diferite specii pot urma cai diferite catre longevitate. Toate mamiferele de lunga durata trebuie sa intârzie debutul cancerului, de exemplu. Elefantii fac acest lucru având mai multe copii ale genelor-cheie care distrug tumorile, astfel incât fiecare celula are o copie de rezerva in caz ca o gena se deterioreaza in timpul uzurii vietii. Sobolanii-cârtita golasi, pe de alta parte, câstiga rezistenta la cancer de la o molecula neobisnuita implicata in lipirea celulelor impreuna, in timp ce balenele de Groenlanda si-au amplificat caile de reparare a ADN-ului.

 Gerontologii tind sa priveasca aceasta diversitate de solutii ca un ajutor pentru cautarea lor, nu o problema. „Asta ne face munca mai dificila, dar de fapt mai interesanta”, spune Austad. Intr-adevar, studierea modului divers al unor mamifere de a atinge o imbatrânire lenta si, in consecinta, o viata lunga, ii poate duce pe cercetatori la rezultate neasteptate si mult visate din perspectiva umana.

 Da, spun savantii, dar putem trai o viata mai lunga si mai sanatoasa, invatând cum sa fim mai mult ca sobolanii-cârtita golasi, liliecii si balenele de Groenlanda? Deocamdata, nu, dar nimeni nu stie ce poate iesi din aceasta „joaca de-a Dumnezeu”, dincolo de promisiuni entuziaste.

GEORGE CUSNARENCU