C. elegans-sukkulamadon elämänpidennyskokeilu

Monet suhtautuvat vanhenemisen hidastamiseen nihkeästi, koska uskovat tehtävän olevan mahdoton tai ainakin niin monimutkainen, että tulosten odottaminen nykyteknologialla ei ole realistista. Yleisen käsityksen mukaan vanhenemiseen ei pysty vaikuttamaan ennen kuin siihen johtavat reaktiotiet tunnetaan täydellisesti. Vanhenemiseen liittyviin reaktioteihin puuttuminen on lisäksi riskialtista toimintaa, ja voi aiheuttaa erilaisia haittoja, kuten pienikasvuisuutta tai hedelmättömyyttä.

Sagin, ym. (2012) PLoS-geneticsissä kesäkuussa julkaistu tutkimus havainnollistaa, että eliön elämän pituuteen vaikuttaminen on mahdollista jo nykyteknologialla, vaikka kaikkia reaktioteitä ei vielä täysin ymmärretä. Kokeessa tutkijat yliekspressoivat tiettyjä C. elegans-madon omia geenejä ja siirsivät sille geenejä seeprakalalta.

Caenorhabditis elegans

Caenorhabditis elegans (http://en.wikipedia.org/wiki/File:Enlarged_c_elegans.jpg)

C. elegansin omat geenit

Hsf-1 koodaa lämpöshokki-transkriptiotekijää, joka saa aikaan useiden elinikää pidentävien stressinsietogeenin ilmentymisen. Sen yliekspressio yksistään pidensi elämää ~30%.

Aakg-2 koodaa AMP-aktivoitava proteiinikinaasi γ-alayksikköä. Se on säätelymolekyyli, joka reagoi matalaan ATP/AMP-suhteeseen stressivasteissa. Sen yliekspressio yksistään pidensi elämää ~45%.

Sod-1 koodaa soluliman superoksididismutaasia, joka on solunsisäinen antioksidantti. Se vähentää oksidatiivisten vaurioiden kertymistä. Sen yliekspressio yksistään pidensi elämää ~25%.

Lmp-2 (nisäkkäiden lamp2A:n ortologi) tehostaa proteostaasia eli vanhojen vahingoittuneiden proteiinien hävittämistä. Se aktivoi kaperoni-välitteistä autofagiaa. Sen yliekspressio yksistään pidensi elämää ~35%.

Muilta lajeilta siirretyt geenit

Seeprakalan sod-1 vastaa toiminnaltaa C. elegansin sod-1:ä. Yksisttäisenä siirtogeeninä se pidensi elämää ~25%.

Seeprakalan ucp2 koodaa proteiinia, joka purkaa mitokondrion sisäkalvon protonigradienttia, mikä vähentää vapaiden radikaalien tuotantoa. C. elegansilta puuttuu tämä ominaisuus, ja sen ainoa ucp-luokan proteiini on ucp-4, joka toimii madolla sukkinaattikuljettimena (sinänsä mielinkiintoinen tieto evoluution kannalta). Yksisttäisenä siirtogeeninä seeprakalan ucp2 pidensi elämää ~40%.

Seeprakalan lyz koodaa proteiinia, joka liuottaa bakteerien soluseiniä. C. elegansilla tämä ominaisuus on puutteellinen, ja E.coli-bakteerin patogeeniset ominaisuudet rajoittavat madon elinikää. Yksisttäisenä siirtogeeninä lyz pidensi elämää ~30%.

Elämää pidentävien geenien yhteisvaikutukset

Tutkimuksen kiintoisimmat tulokset saatiin aktivoimalla useita toimiviksi todettuja geenejä yhtä aikaa. Aktiiviseen aakg-2:n ja seeprakalan ucp2:n yhdistelmä pidensi elämää jopa ~80% eli niiden elämää pidentävät vaikutukset summautuivat keskenään. Tämä osoittaa, että geenit vaikuttavat elinajanodotteeseen toisistaan rippuumatta! Myös hsf-1:n ja seeprakalan lyz:n elämää pidentävät vaikutukset summautuivat antaen yhteensä ~60% pidennyksen.

Kaikkien neljän (aakg-2, hsf-1, seeprakalan ucp2 ja seeprakalan lyz) yhdistelmä pidensi elämää yhteensä ~130% (toistettaessa ~125%). Huomattavaa oli, että nämä madot olivat ”keski-iässään” fyysisesti paremmassa kunnossa kuin kontrollimadot. Lisäksi mikään siirtogeeneista ei aiheuttanut pienikasvuisuutta, hedelmättömyyttä tai muuta ei-toivottavaa vaikutusta. Tutkijat siis onnistuivat pidentämään matojen elämän tervettä vaihetta, mikä onkin toivottavaa, sillä kuka nyt vanhuuden raihnaisuutta haluaisi pitkittää?

Lähteet:

Sagi, D., Kim, S. K., (2012) An Engineering Approach to Extending Lifespan in C. elegans. PLoS Genetics. 8(6):e1002780. [Pubmed]

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *

*

HTML tags are not allowed.