Interjú Vadim Gladyshev biológussal az öregedés okairól és az élet meghosszabbításának lehetőségeiről
Az N. N.-ben megnyílt az öregedés rendszerbiológiai laboratóriuma. A Belozerski Moszkvai Állami Egyetem 2017-ben, az Orosz Föderáció kormányának támogatásával finanszírozza. Vezetője a Moszkvai Állami Egyetem diplomája, a Harvardi Orvostudományi Egyetem professzora, Vadim Gladyšev. A "Attic" megkérdezte tőle, miért öregszünk, mi köze ahhoz, és mit csinálnak kollégái Oroszországban és az Egyesült Államokban.
Az öregedésnek nagyon sok fogalma van. Először nézzük meg ezt a folyamatot egy kicsi, cellás szinten. Hogyan határozná meg egy régi cellát?
- Véleményem szerint az öregedés a káros változások felhalmozódása az életkorral. Ez nem csak a molekuláris károsodás, a változások eltérőek lehetnek: előfordulhat, hogy valamelyik komponens túlzott vagy elégtelen mennyiségben van, vagy a sejtek kiegyensúlyozatlansága, vagy más változások. Például a fehérjekomplex összetételében az egyik fehérje több, mint szükséges, a másik pedig nem elég. Ezek a változások az életkorral növekednek. Ez vonatkozik mind a sejtre, mind a szervezetre, mivel a legtöbb egysejtű szervezet életkora, valamint a többsejtű organizmusok esetében nincs különbség. De a többsejtű organizmusban nehezebb, mert a különböző szervek és a szervekben lévő különböző sejtek öregednek benne, és valamilyen módon kölcsönhatásba lépnek egymással. A különböző szervek eltérő ütemben öregedhetnek, a különböző sejtek eltérő ütemben öregedhetnek, és mindegyikük hatással van egymásra.
Van valamilyen határ, amellyel meg lehet különböztetni egy régi ketrecet egy régitól?
- Nem, ez egy folyamatos folyamat. Az öregedés valójában a megtermékenyítéssel kezdődik. A tojást megtermékenyítették, új szervezet alakult ki, és azonnal elkezdett öregedni. Csak az, hogy az embriók között magas a mortalitás, tehát a károsodás még nem látható minden más háttérrel. Ez valójában csak kilenc év elteltével jelentkezik az emberek esetében, amikor a halandóság az életkorral növekszik.
Meg tudná mondani az öregedés egyik fő okát?
- Ez a probléma. Nem világos, hogyan lehet elkészíteni egy kísérletet, amely tükrözné az egész rendszer átmenetet a régi állapotba, és nem annak egyes részeit. Általában vesznek részt valamiben, például egy gént vagy organellát, és rájuk néznek, és megpróbálják megérteni az öregedést. De ez nem tükrözi teljes mértékben az egész szervezet öregedési képét.
Promóciós videó:
Tehát nem vehetünk egyetlen tényezőt és nem hívhatjuk le az oknak?
- Az öregedésnek nincs fő oka. Elvileg nem létezhet. Képzelje el a következő helyzetet: néhány tényező korlátozottá vált. Itt van - az öregedés fő oka, mert minden öregszik. A természetes szelekció ezután várhatóan gyengül az összes többi alkotóelem esetében. Tegyük fel, hogy van egy másik fehérje is, amely nagyon jól működik, nem bomlik, és egész életben működik. És bekövetkezett mutáció, egy kicsit rosszabb lett emiatt. De nem számít, azt nem szünteti meg a szelekció, mert az öregedés egy másik oka továbbra is korlátozott. Aztán egy másik génben, egy harmadikban mutáció jött létre. Minden fokozatosan egyre rosszabbá válik, amíg szinkronizálódik azzal a tényezővel, amely a mi kezdetünkben a fő tényező volt. Ennek eredményeként ismét sok tényező fog együtt hatni az öregedésre, és nem lesz egy fő. De a szinkronizálás nem lesz tökéletes,és ez a fajokban eltérően mutatkozik meg. Az egerek, különösen a laboratóriumi állatok, gyakran meghalnak bizonyos típusú rákban, és az emberek szívbetegségben. Ez azért történik, mert a kihalási folyamatok szinkronizálása nem abszolút, hanem más hajlam van az életkorral összefüggő betegségekre.
Mennyire egyértelműen kapcsolódik a sejtek és a szervezet öregedése? Tegyük fel, hogy van egy meztelen anyajegy patkányunk, amely gyakorlatilag nem öregszik. Ugyanakkor nemrég írta, hogy az öregedés bizonyos mechanizmusait megtalálják benne. Ez azt jelenti, hogy az egyes sejtek öregedésnek vannak kitéve, de maga a vakond patkány nem?
- Nem, ez nem teljesen igaz. Azt hiszem, az ásó is öregszik. Csak nagyon hosszú ideig él. És mivel a károsodások együtt halmozódnak fel, nehéz megtalálni a kiváltó okot. De néha manipulálhat valamilyen referenciafehérjét, amely számos más folyamatot befolyásol. Tegyük fel, hogy eltávolítottuk - minden megváltozott, a test másképp vált, és most egy kicsit másképp öregszik, és hosszabb is lehet. Így van a kotrógéppel is: hosszabb ideig öregszik, és olyan hosszú ideig öregszik, hogy ezt a folyamatot nagyon nehéz észrevenni.
De a testében még mindig felhalmozódnak-e az egyes öregedési sejtek?
- Biztos. Például neuronokkal rendelkezik. Az embrionális fejlődés során alakulnak ki. Akkor nem cserélnek le, hanem megújíthatatlan cellák. Néha történik bennük valami, például mutáció történt, vagy valamilyen más hiba történt - a neuron meghalt, és azt semmilyen módon nem lehet helyettesíteni. Elmúlt egy idő - egy másik neuron elpusztul, egy másik, egy harmadik. Kiderül, hogy a test csak öregszik. Ez vonatkozik minden emlősre.
Vladimir Skulachev és a társszerzők arra a feltevésre hivatkoznak, hogy a vakond patkány neotén egér (vagyis olyan, amelyben a fejlődés jelentősen lelassult, ezért az egyének gyermekkorban kezdenek szaporodni - a szerző megjegyzés), és egy ember neotén majom. Ezért egy anyajegy patkány lassabban öregszik, mint egy egér, és mi - lassabban, mint majmok. Van-e saját mechanizmusunk, amelyek lehetővé teszik, hogy lassabban öregedjünk?
- Ez egy érdekes kérdés. Van egy ilyen témájú projektünk a moszkvai laboratóriumban. Csak az evolúciós folyamatok szintjén próbálunk felfedezni néhány közös vonást az ember és a vakond patkány között a legközelebbi rokonukkal összehasonlítva, amelyek nem neotenek. Repülés közben nem találhatók az ezekért a folyamatokért felelős gének, de még mindig keresünk.
Van-e esély arra, hogy kölcsön tudjuk kölcsönözni a hosszú élet valamilyen mechanizmusát a kotrótól?
- Igen, ez az egyik legfontosabb ötlet a laboratóriumban. A hosszú életű organizmusokat szeretnénk tanulmányozni, beleértve a vakond patkányokat, és valamilyen módon használni azokat a mechanizmusokat, amelyek az evolúció során felmerültek bennük. De az emberek számára ez természetesen nem holnap kérdése, mert először ellenőriznie kell az egereket.
A különféle állatok összehasonlító élettartamának vázlata. [A] A maximális élettartam felnőtt tömegéhez viszonyítva; [B] Példák a hosszú életű fajokra; [C] Néhány emlősfaj összehasonlító elhelyezkedése az átlagos élettartamukhoz viszonyítva. Illusztráció Siming Ma, Vadim N. Gladyshev cikkéből. A hosszú élet molekuláris aláírása: betekintés fajok közötti összehasonlító tanulmányokból / szemináriumokból a sejt- és fejlődési biológiában.
Szerintetek melyik élet meghosszabbítási stratégiája rendelkezik a legnagyobb eséllyel a közeljövőben?
- Az egyik trend az egyszerű beavatkozások, például a kalória korlátozása, ezek már léteznek, tesztelhetők. A mechanizmusok hosszú élettartamú szervezetekből való vonzása egy második, hosszabb távú tendencia, amelynek élettartama drasztikusabb változásokkal járhat. Az egerekben alkalmazott szokásos egyszerű beavatkozások maximálisan 20-30% -kal meghosszabbítják az élettartamot. Ha átadják egy személynek - és valószínűleg [az ilyen beavatkozások] nem fognak olyan jól működni számára - ideális esetben ez a [várható élettartam] 10 vagy 20 évvel történő növekedése. És van még egy harmadik lehetőség - teljesen új, csak egy cikket tettek közzé a témáról, még mindig kevés adat van - ez in vivo fiatalítás a test belsejében, amikor az úgynevezett „Yamanaka faktorok” kifejezhetők. Ez négy olyan transzkripciós tényező, amely lehetővé teszi a sejtek mozgását felnőtt és embrionális állapotba. Ez a munka egy évvel ezelőtt jelent meg. A tudósok egerekben kifejezték ezt a négy gént, néhány sejt fiatalabb állapotba került, és az egér hosszabb ideig élni kezdett. De a probléma a következő: amikor megújítjuk a sejtet, jelentősen megnövekszik a rák valószínűsége. Ezért abban a munkában kicsit csaltak vagy valamit: kísérletet végeztek egy rövid életű egerek sorozatával, amelyeknek nem volt idejük rák kialakulásához. De elvileg ez egy nagyon jó ötlet. Egyidejűleg megújulhat és leküzdhet a rákkal, kombinálva ezeket a stratégiákat. Ez a terület nagy potenciállal rendelkezik. Számos laboratóriumból hallottam, hogy jelenleg folyik kutatás erről a témáról.jelentősen növeli a rák valószínűségét. Ezért abban a munkában kicsit csaltak vagy valamit: kísérletet végeztek egy rövid életű egerek sorozatával, amelyeknek nem volt idejük rák kialakulásához. De elvileg ez egy nagyon jó ötlet. Egyidejűleg megújulhat és leküzdhet a rákkal, kombinálva ezeket a stratégiákat. Ez a terület nagy potenciállal rendelkezik. Számos laboratóriumból hallottam, hogy jelenleg folyik kutatás erről a témáról.jelentősen növeli a rák valószínűségét. Ezért abban a munkában kicsit csaltak vagy valamit: kísérletet végeztek egy rövid életű egerek sorozatával, amelyeknek nem volt idejük rák kialakulásához. De elvileg ez egy nagyon jó ötlet. Egyidejűleg megújulhat és leküzdhet a rákkal, kombinálva ezeket a stratégiákat. Ez a terület nagy potenciállal rendelkezik. Számos laboratóriumból hallottam, hogy jelenleg folyik kutatás erről a témáról.
„De ebben az esetben lehet olyan problémánk, hogy lassabban tanulunk meg a rák elleni küzdelemben, mint a sejtek újraprogramozásában
- Miért volt a rák esetében az utóbbi években is nagyon nagy előrelépés? A rákok sorrendjét meghatározták, a rák minden típusára megtalálták a fő mozgatórugókat, és ezekhez a betegségek gátlóit választották ki. Korábban a kezelés egyszerű volt: kemoterápia vagy rádió - és helló, mindenkinek ugyanaz. És most rákot vesznek, szekvenáltak, és már tudják, hogy melyik gátlót szedik, amely hatással van a megzavarodott génre. Ez egy teljesen más szint.
Szerző: Polina Loseva