Az öregedés nem elkerülhetetlen tény az életben - sok állat már megtalálta a módját, hogy késleltesse a halál pillanatát. Tippjeik segíthetnek mindannyian a hosszú és egészséges életben. Például legalább kétszáz évig. El tudod képzelni ezt? Én vagyok.
Alig 30 évvel a Moby Dick megjelenése után az alaszkai bálnavadászok egy csoportja megpróbálta megfékezni saját óceánóriását. Céljuk a hím íjbálna volt, a Föld második legnagyobb emlős.
Ez a faj híres elképesztő hosszú élettartamáról: az inuit néphit szerint ezek a bálnák "két emberi életet" élnek, és hatalmas erejük miatt megszabadulnak a szigonyból is.
Ezek a bálnavadászok a legújabb technológiával voltak felszerelve, különösen egy "lándzsabomba", amely ütközéskor felrobban, és vastag bálnaolajrétegen átszúrja. Ez azonban nem volt elég a bálna legyőzéséhez. Három lándzsadarab ütötte oldalba, de - Moby Dickhez hasonlóan - kiszabadult és csak felszínes sebekkel távozott.
A bálna fogatlanul vándorolt még 120 évig, egészen 2007-ig, amikor a bálnavadászok egy csoportja végül elkapta. Még a lándzsa töredékeit is megtalálta, amelyek a bálnaolajban maradtak.
Különböző becslések szerint ezek a bálnák legalább 150 évig, esetleg 210 évig élnek. A kissé ráncos bőrön, a zsírfeleslegen és a csatahegeken kívül a bálnák hosszú életből meglepően kevés rossz hatást mutatnak. Ami viszont nagyon érdekli az öregedést tanulmányozó orvosokat.
"Sokkal tovább élnek, mint az emberek, de a vadonban élnek anélkül, hogy orvoshoz mennének, vagy élveznék az emberi társadalom előnyeit" - mondja João Pedro de Magalhaes, a Liverpooli Egyetem munkatársa. "Így természetesen védeni kell őket az időskori betegségektől."
Promóciós videó:
Ezeknek a bálnáknak és más rendkívül hosszú életű élőlényeknek a tanulmányozásával de Magalhaes és munkatársai remélik, hogy új gyógyszereket találunk, amelyek hasonlóan lassítják az emberi test bomlását és késleltetik a halált.
"Az öregedés rejtély, viszonylag keveset tudunk a vele kapcsolatos biológiai folyamatokról, és ez továbbra is a szenvedés és a halál kiváltó oka a modern világban" - mondja de Magalhaes. "Ha akár egy kis időre el is tudnánk halasztani, soha nem látott csoda lenne az ember számára."
Vadim Gladyshev a Harvard Egyetemről egyetért vele. „Ez egy kritikus biológiai kérdés, mivel a krónikus emberi betegségek többsége az öregedésből ered. Az orvosbiológiai tudomány olyan betegségekre összpontosít, mint a rák, az Alzheimer-kór vagy a cukorbetegség”- mondja. "De ha elhalasztja az öregedést, akkor az összes kapcsolódó betegségét is elhalaszthatja."
Az öregedéssel számos tényező kapcsolódik. Először is, a környezet: senki sem tud buborékban élni, ezért a káros vegyi anyagok vagy a sugárzás lassan károsítja DNS-ünket és más molekuláris mérnököket. Bár sejtjeink rendelkeznek eszközökkel a helyrehozásra, végül a pusztulás túl kiterjedtté válik, mutációkhoz vezet, és a sejtek daganattá nőnek.
Megoldhatnánk a saját anyagcserénkkel kapcsolatos problémákat is: a kályhákat rendszeresen tisztítani kell, így sejtjeink is sok hulladékot termelnek, mivel az energia elégetik. A hulladék idővel felhalmozódik, és megzavarhatja a fontos biológiai folyamatokat. "A kár összege felhalmozódik, és a test nem képes megbirkózni vele" - mondja Gladyshev.
Végül a test a szervregeneráció problémáival szembesül: mindegyik kromoszóma DNS-köteggel rendelkezik, amelynek végeit úgynevezett telomereknek nevezik, amelyek plasztikus csúcsként viselkednek a csipkéken, hogy megakadályozzák terjedésüket.
A telomer minden egyes alkalommal rövidebbé válik, amikor a sejt osztódik, míg végül olyan rövid lesz, hogy a sejt meghibásodik vagy elhal. Ezzel az eredménnyel kiszolgáltatottá válunk a különféle betegségek ellen.
A Matuzsálem állata
Minden jel arra utal, hogy valamilyen ellenállhatatlan erő halálra taszít minket - de számos bizonyíték arra utal, hogy vannak olyan fékek, amelyek lelassíthatják ezt a folyamatot. Például egy közönséges diabéteszes gyógyszer, a metformin, kissé lassíthatja az öregedést egerekben.
És az annelidák sejtanyagcseréjében szerepet játszó gén egyszerű változása jelentősen meghosszabbíthatja életét; és bár ugyanazok a változások valószínűleg nem segítenek a bonyolultabb organizmusokban, mindez arra utal, hogy az öregedés meglehetősen kezelhető. "Az öregedés meglepően rugalmas és kezelhető" - mondja de Magalhaes.
Olyan tudósok, mint Magalhaes és Gladyshev, más jelölteket keresnek, akik igazi mafusailit használnak vezetőként (Methuselah a leghosszabb életű bibliai karakter).
Csak az emlősöknél a várható élettartam nagyon különbözik, a hat hónapnál nem hosszabb csibéktől kezdve a kétszáz évet meghaladó íjbálnákig. Valamilyen oknál fogva a természetes szelekció bizonyos lényeket arra késztette, hogy kialakítsák saját életelixírjeiket.
"A metformin kissé meghosszabbítja az egerek élettartamát, de ha különböző lényeket nézünk meg, akkor a természetes szelekció képessége az élettartam növelésére sokkal erősebb" - mondja de Magalhaes. "Valószínűleg más élethosszabbító mechanizmusokat fejlesztenek ki, ellenállnak a ráknak és más, az életkorral összefüggő betegségeknek."
És mindegyikük javíthatja gyógyszerünket. Vagy, amint Gladyshev megjegyzi, „a természet állandóan megváltoztatja a várható élettartamot, a kérdés csak az, hogy hogyan. Vezethet-e minket ez a szerelő, meghosszabbítva ezzel az emberek élettartamát?"
A legérdekesebb lények a különleges százévesek között vannak; bizonyos fajok túlélhetnek, úgy tűnik, még a legközelebbi rokonok is. És nem mindig olyan fenségesek, mint az íjbálna.
A meztelen vakond patkány ráncos és szőrtelen bőrével egyáltalán nem úgy néz ki, mint egy gyermek az egészségfejlesztési plakáton - de akár 30 évet is él, jóval többet, mint az a 2-3 év, amelyet a rendes egerek megengedhetnek magának.
Ezenkívül a meztelen vakond patkány rendkívül ellenálló a rákkal szemben - laboratóriumokban vizsgált egyedi vakond patkányok ezreiben egyetlen rákos esetet sem sikerült azonosítani. Még akkor is, ha erős rákkeltő anyagokban fürdettek, immunisak maradtak a rákkal szemben.
Ez részben azzal magyarázható, hogy sejtjeik túl sűrűvé válva megállnak a növekedésben - ez a mechanizmus megállítja a tumor szaporodását és átveszi a növekedés irányítását. És úgy tűnik, hogy a hialuronsav néven ismert vegyi anyag különösen "nehéz" változatából származik.
Ez a molekula része a ketrecet körülvevő állványoknak, és kezdetben részt vehetett a meztelen anyajegy patkány bőrének rugalmasságának fejlesztésében, hogy megkönnyítse a szoros barázdákon való átpréselést.
Ma úgy tűnik, hogy egy olyan jelzőrendszer része, amely megakadályozza a sejtek kontrollálatlan szaporodását. Más szavakkal, még akkor is, ha a mutáció lehetővé teszi a tumor kialakulását, a hyaluron megállítja további fejlődését.
Gladyshev tanulmányozta Brandt denevérjét is, egy apró lényt, amely több mint 40 évig él, annak ellenére, hogy valamivel több, mint egy kocka finomított cukor. "Méretét tekintve ez a legszélsőségesebb eset" - mondja Gladisev.
Szokatlan mutációkat talált az egérreceptorok körül, amelyek közvetítik a hormon növekedését és az inzulinszerű növekedési faktort - olyan változásokat, amelyek arra késztethetnek bennünket, hogy elgondolkodjunk azon, hogyan lehetne szabályozni az állatok anyagcseréjét, korlátozva az életkorral általában járó károsodásokat.
Felvesz-e ilyen tippeket a rekordszámú bálna? A bálna hatalmas mérete - 20 méter hosszú és akár több száz tonna súlyú - olyan egyedi problémákat vet fel, amelyek olyan biológusokat érdekelnek, mint Magalhaes és Gladyshev. Például, ha sejtjei ugyanolyan sebességgel égetik az energiát, mint az egerek sejtjei, a felesleges hő felforralja a környező vizet, így az evolúció lassú anyagcserét és alacsony testhőmérsékletet eredményezett a bálnában.
Egy ilyen hatalmas test a rák kockázatának is kiteszi, az egyszerű matematikának köszönhetően: minél több sejtje van, annál nagyobb az esélye, hogy káros mutációkat fog kialakítani. (Valójában egy tanulmány még azt is megállapította, hogy a magas embereknél valamivel nagyobb az esély a rák kialakulására, mint az alacsony emberekre.)
És a probléma súlyosbodik, ha hosszabb ideig él, "nagyobb sejtosztódást tapasztal, így a rák esélye drámaian megnő" - mondja Leonard Nanni, a riversidei Kaliforniai Egyetem munkatársa, aki a rák kialakulását tanulmányozza.
Halhatatlan állatkert
Élhet-e bármely lény örökké?
Az íjbálna két évszázadnál tovább élhet, így a legidősebb emlős. De hogyan viszonyul ez más típusú organizmusokhoz? A legfeljebb 4700 évig élő sörfű fenyő magjainak vizsgálata nem tárt fel olyan specifikus sejtszintű mutációt, amely idővel kialakulhatott.
A gyarmati állatok, mint a korallok, több mint 4000 évig élhetnek. De az egyes polipok nem fognak tartani néhány évnél tovább.
A bányakagylót a legidősebb magányos állatnak tartják. Ez az óceáni hosszú máj 507 éves volt, amikor a biológusok 2006-ban az Izland melletti parti vizekből szerezték be.
A rák emberi fejlődésének mértéke alapján minden nagy bálnát még születés előtt be kell fedni daganatokkal - de továbbra is élnek és élnek. Ezt a tényt „Peto paradoxonnak” nevezik, és arra utal, hogy a bálnák, mint a meztelen vakond patkányok, ravasz evolúciós trükkökkel rendelkeznek ujjaikkal, hogy megbirkózzanak a káros mutációkkal.
Ha más állatok kontextusába helyezzük őket, akkor valóban hosszú életűek lesznek. Bizonyos mechanizmusokkal kell rendelkezniük a daganatok növekedésének elnyomásában, amelyek nincsenek nálunk.
Ezeket a mechanizmusokat és még sok minden mást próbálja megtalálni Magalhaes a bálna genomjára pillantva. Kezdetben szövetekkel próbálkozott. És végül talált egy csapatot, amely már kapcsolatot létesített az inuit vadászokkal.
Hagyományaik megőrzése érdekében az Északi-sark környéki őslakos közösségek évente korlátozott számú íjbálnát fognak el és ölnek meg. Noha a vadászok eredetileg gyanúsak voltak a kívülállókkal szemben, végül beleegyeztek abba, hogy segítsenek a tudósoknak a zsákmány szövetének egy részét levenni.
Az anyag összegyűjtése után is a genetikai szekvenálás rendkívüli feladata volt a csoport. Tekintettel a hatalmas adatmennyiségre, a feladat hasonlított a Moby Dicks több száz vagy ezer példányának feldarabolására, majd az egyes szekvenciák értelmes sorrendbe rendezésére.
Az eredmény egy sor olyan megállapítás volt, amely utat nyithat a jövő orvostudománya előtt. A tudósok különös érdeklődést mutattak az ERCC1 nevű gén változásai iránt. Ez a gén ismert olyan molekuláris eszközök kódolásáról, amelyek a sérült genom kis szakaszait képesek foltozni. Úgy tűnik, hogy az íjbálnák egy mutációja még tovább ment, és megakadályozhatja a rákot okozó káros mutációk felhalmozódását.
A tudósok változásokat fedeztek fel a sejtproliferációban szerepet játszó PCNA-génben is. Olyan fehérjét kódol, amely egyfajta bilincsként működik, amely összeköti a DNS-replikációt kiváltó molekuláris gépeket. A fejbálnák megismétlik ennek a génnek a régióit, és mutációik úgy tűnik, hogy segítenek kölcsönhatásban lépni a DNS-helyreállító eszköz más részeivel.
A tudósok szerint ez az egyetlen változás provokálhatja a sejtek növekedését az évek során bekövetkező károsodás nélkül. Más fontos adaptációkat figyelembe véve ez segíthet a bálnáknak a sejtes stressz csökkentésében, ami viszont hosszú emlős élethez vezethet.
A hosszú élettartam jele
Az Atlanti-óceán túloldalán, Harvardon Gladyshev nemrégiben elvégezte saját tanulmányát az íjas bálnák "transzkripciójáról"; nemcsak a gének tanulmányozásával, hanem azok aktivitásának tanulmányozásával is. Ha úgy látja, hogy bizonyos gének különösen aktívak, akkor tudja, hogy az öregedésben is fontos szerepet játszhatnak. A tudós azonos típusú változásokat talált az inzulinjelző rendszerben, amelyeket Brandt denevereinél észlelt.
- Talán így változik a sejtek anyagcsere-beállítása, valahogy hosszú életűvé válnak. Ezek a megállapítások azonban alapos elemzést igényelnek. " Az eredmények a tudós szerint "a hosszú élettartam jeleihez" vezetnek, ezért felhasználhatók további kutatásokban.
Ezek az eredmények felkeltették az orvostudomány kulcsfiguráinak figyelmét. Lenyűgözött Francis Collins, az Egyesült Államok Nemzeti Egészségügyi Intézetének igazgatója, aki azt írta, hogy Gladisev munkája "az egészséges és hosszú életet érintő új felfedezések küszöbéhez vezet".
Ezen a küszöbön túl számos lehetséges módszert fedezhetünk fel kezelésünk javítására. Gladisev azt állítja, hogy láthatnánk, hogy valamilyen diéta vagy testmozgás segíthet-e testünknek a bálnaszerű életidő kialakulásában.
Például egyesek azzal érveltek, hogy az éhezés vagy a „kalóriakorlátozás” lelassítja az öregedési folyamatokat, és érdekes lenne összehasonlítani az anyagcsere-változásokat, hogy lássák, hasonlítanak-e azokra, amelyek lehetővé teszik a bálnák ilyen hosszú életét. Ebben az értelemben az íjbálnák lehetnének a vezetőink a hosszú és boldog élethez.
Ezenkívül ezek a hosszú életű lények inspirálhatnak minket radikálisabb kezelésekre. De Magalhaes szerint az első lépés az emberi szövetek növekedése lesz íjfejű bálnákban, Brandt denevérében és meztelen anyajegyében.
"Ha megváltoztatjuk az emberi fehérjéket, hogy hasonlítsanak az állatokra, akkor láthatjuk a DNS változását" - mondja. - És szeretném venni az íjbálna génjeit és egerekbe tenni, hogy megnézzem, tovább élnek-e.
E kezdeti tesztek után a következő akadály az lesz, hogy megtaláljuk a módját annak, hogyan lehet ugyanazokat a változásokat létrehozni egy rendkívül összetett emberi testben, esetleg olyan gyógyszerekkel, amelyek utánozzák a genetikai hatásokat.
Bizonyos esetekben az olyan organizmusok, mint az élesztő, genetikailag módosíthatók az érdeklődésre számot tartó fehérjék nagy kádakban történő termesztésére, amelyek emberi felhasználásra öntisztulnak, vagy megtalálhatók gyógyszerek, amelyek utánozzák ezeket a hatásokat.
A jövőben a génterápia lehetővé teheti számunkra az élő emberek DNS-ének rögzítését; kölcsönadhatunk genetikai mutációkat íjbálnáktól, amelyeket évmilliók óta termelnek. Tekintettel a génterápia legújabb fejleményeire, "nincs ok azt gondolni, hogy ez lehetetlen".
Nyilvánvaló, hogy a legnehezebb dolog előtt áll. Míg evolúciós szempontból viszonylag szoros kapcsolatban állunk egymással, a bálna vagy a meztelen anyajegy patkány esetében az korlátozottan vagy egyáltalán nem működik az emberi test számára.
"Mindig megtalálhat különböző módokat arra, hogy a különböző organizmusok elnyomják a rákot - de hogy terápiásan hasznosak-e, azt nem lehet előre tudni" - mondja Nanni.
A rákra adott természetes reakció „boldog folyamaton” keresztül alakult ki, ahol egyedi megoldás jött létre az egyes szervezetek egyedi körülményeiből. Mindezzel üdvözli a természetben történő megoldások új megközelítését.
"Azt hiszem, a rákbiológusok kezdik megérteni, hogy az evolúciós elképzelések beépítése gyümölcsöző törekvés lesz."
De Magalhaes és Gladyshev nincsenek illúziói az út összetettségével kapcsolatban - de nem veszítik el a reményt. "A történelem tele van olyan szakértők állításával, akik bizonyos dolgokat lehetetlennek tartottak, és végül tévedtek" - mondja de Magalhaes.
Gondoljunk csak a 120 évvel ezelőtti orvosi állapotra, amikor a mai íjbálnák egy része még csak gyermek volt. Akkor az életveszélyes fertőzések mindennaposak voltak. Ma antibiotikumokat alkalmaznak sikeres kezelésükre.
Végül de Magalhaes az öregedést látja a végső betegségnek - olyan betegségnek, amely önmagában is gyógyítható.
"Nem csak meghosszabbítjuk a romlást" - mondja. "Azt akarjuk, hogy a 70 évesek egészsége 50 éves legyen - ez a cél."
Talán 2120-ban csodálkozva tekintünk vissza a cél felé tett első lépésekre.