211service.com
Ilgaamžiškumo genas
Biologijos profesorius Leonardas Guarente'as savo nešiojamuoju kompiuteriu leidžia vaizdo klipą, kuriame 29 mėnesių pelės klaidžioja aplink kedro drožlėmis užpildytą narvą. Pagal graužikų standartus, jie niūrūs, stori, lėtai juda ir virš kalvos. Tada jis paleidžia kitos 29 mėnesių pelių grupės klipą. Jie liekni, žvalūs ir blaškosi kaip paaugliai. Kokia jų paslaptis? Šios pelės suvalgė maždaug dviem trečdaliais daugiau kalorijų nei jų nešvarios bendraamžės. Ne tik atrodo, kad dėl menkos dietos jų galūnės yra lengvos, bet ir gyvena 30 procentų ilgiau nei gerai maitinami draugai ir mažesnė tikimybė susirgti su amžiumi susijusiomis ligomis, tokiomis kaip diabetas ir vėžys.
Mokslininkai jau beveik 70 metų žinojo, kad kalorijų ribojimas pailgina žinduolių gyvenimo trukmę net 50 procentų, tačiau kaip tai veikia, liko paslaptis. Guarente'as mano, kad rado atsakymą ir kad dėl to gali pailgėti ir žmonių gyvenimo trukmė. Jau daugiau nei dešimtmetį „Guarente“ palaipsniui sprendžia galvosūkį, siekdama ambicingo tikslo – atrasti, kaip sulėtinti žmonių senėjimo procesą nenustatant tūkstančio kalorijų per dieną dietos. 1999 m. jis padarė netikėtą išvadą, kad manipuliavimas tik vienu genu SIR2 gali turėti įtakos ilgaamžiškumui. Guarente'as taip įsitikino, kad jo išvados gali paskatinti senėjimą stabdančių tablečių kūrimą, kad 1999 m. jis įkūrė Kembridže įsikūrusią „Elixir Pharmaceuticals“, kad jas komercializuoti. Birželio mėnesį Guarente'as ir jo kolegos paskelbė straipsnį moksliniame žurnale „Nature“, kuriame išsamiai aprašoma, kaip pelių SIR2 geno versija atpalaiduoja riebalus iš kaupiamojo audinio, o tai, atrodo, turi tiesioginės įtakos gyvūnų senėjimui. Nors „Gurentes“ laboratorija dar tiksliai nenustatė, kodėl riebalų sumažėjimas leidžia gyvūnams gyventi ilgiau, jis įsitikinęs, kad vaistai, skatinantys mechanizmo veikimą, nėra per toli. Manau, kad bus vis didesnis triukšmas tuo pasinaudoti, sako Guarente. Ir jis mano, kad gyvenimo trukmę prailginančių vaistų bus galima įsigyti per dešimtmetį.
Tik vienas genas
Kai 10-ojo dešimtmečio pradžioje Guarente pirmą kartą nusprendė ištirti senėjimo priežastis, tai buvo nedaug tyrėjų. Niekas nežinojo, kaip prie to prieiti. Ankstyvosios idėjos, kurios buvo tikrai gana atkaklios, buvo tokios, kad jei valgysite mažiau, viskas sulėtės, sako Guarente. Tačiau jis ir du doktorantai nusprendė išsiaiškinti, ar galėtų rasti genetinę šio reiškinio priežastį. 1996 metais jie rado mutantines mielių ląsteles, kurios gyveno 50 procentų ilgiau nei normalios ląstelės, ir išanalizavo jas po geną. Pasakiau: „Turime metus dirbti, nes nesu tikras, ar yra ką studijuoti“, – prisimena Guarente. Mes tikrai susidomėjome, ir prireikė daug daugiau nei metų, kol įsitikinau, kad kažką turime. Buvome suvilioti.
Per kelerius ateinančius metus mokslininkai susiejo neįprastą mutantinių mielių ilgaamžiškumą su vienu genu: SIR2. Kitų eksperimentų metu jie išsiaiškino, kad kai į įprastas mieles įdėjo papildomų SIR2 kopijų, jos gyvavo ilgiau; kai jie ištrynė geną, mielės per anksti mirė. 2000 metais mokslininkai išsiaiškino, kad panašus genas kirminuose veikė taip pat. Tai buvo įdomu, sako Guarente, nes mielės ir kirminai yra tokie skirtingi padarai, kad norint turėti panašų geną, jie turėjo turėti bendrą protėvį. Tai reiškia, kad bet kuris to protėvio palikuonis, įskaitant mus, turi tą patį mechanizmą, sako jis.
Bent jau pelės tai turi. Savo straipsnyje „Nature“ Guarente ir jo kolegos pranešė, kad kai trūksta maisto, pelių genetinis SIR2 atitikmuo SIRT1 gamina baltymą, kuris išjungia kitus genus, padedančius kaupti riebalus. Riebalai patenka į kraują, nukeliauja į kitus audinius ir sudegina. Dėl to pelės iki senatvės išlieka lieknos ir dėl dar nežinomos priežasties atrodo jaunos ir sveikos. Frdricas Picardas, tyrėjas, dirbęs su Guarente, prisimena dieną, kai gavo aiškių eksperimento rezultatų. Buvau labai laiminga, šokau visą. Tai buvo puiku, sako Picardas.
Lenktynės siekiant užbaigti galvosūkį
Nors atradimas yra jaudinantis, jis vis tiek palieka neatsakytus klausimus. Bostono Joslino diabeto centro tyrėjai nustatė, kad įmanoma genetiškai sukurti pelę, kuri automatiškai degina riebalus, nenaudojant SIRT1 geno. Šios pelės gyvens ilgiau nei kitos, bet ne taip ilgai, kaip pelės, kurios laikosi ribojamų kalorijų dietos. Todėl Guarente įtaria, kad genas turi ir kitokį poveikį, nei skatina riebalų išsiskyrimą. Keliasdešimt mokslininkų jo laboratorijoje dabar bando išsiaiškinti, kas jie gali būti. Pavyzdžiui, Kayvan Zainabadi, biologijos magistrantūros studentas, bando nustatyti, ar SIRT1 taip pat signalizuoja kepenų ląsteles, kad suskaidytų riebalus, iš esmės pagreitindamas medžiagų apykaitą. Absolventas Edas van Veenas tiria, ar riebalai gali gaminti kažką panašaus į hormoną, galintį reguliuoti senėjimą. Kalorijų apribojimas taip pat padidina jautrumą insulinui, kuris yra geras rodiklis, kad gyvūnas neserga diabetu. Keletas mokslininkų bando rasti ryšį tarp SIRT1 geno ir jautrumo insulinui.
Garentes laboratorijos nariams tyrinėjant ląstelių kultūras girdėdami narvuose ošiančių alkanų pelių garsą, kita mokslininkų grupė, esanti netoli Elixir Pharmaceuticals, daro tą patį. Ši grupė tikisi rasti vaistą, kuris įjungs SIR2 ekvivalentą žmogui ir užkirs kelią su amžiumi susijusioms ligoms, tokioms kaip 2 tipo diabetas, vėžys ir Alzheimerio liga. Nebūtinai stengėmės rasti ilgaamžiškumo piliulę, sako Peteris DiStefano, Elixirs vyriausiasis mokslo darbuotojas. Šiuo metu Elixir bando perspektyvius potencialius vaistus su gyvūnais ir ieško farmacijos kompanijų, norinčių juos licencijuoti. DiStefano tikisi, kad per ateinančius metus ar dvejus bendrovė pradės klinikinius tyrimus su žmonėmis. Tačiau kai šis procesas jau gerai įsibėgėja, sako jis: „Negalima teigti, kad tai gali būti naudinga ilgaamžiškumui“. Tačiau turite įspėti, kad ilgaamžiškumo įrodymas yra gana ilgas darbas. Ir daugelis iš mūsų nebus šalia, kad pamatytų to rezultatą.
Nepaisant to, daugybė kitų mokslinių tyrimų grupių universitetuose ir įmonėse visame pasaulyje vargina mintis apie SIR2 potencialą. Iš tiesų, vienas pagrindinių Guarentes konkurentų yra Davidas Sinclairas, vienas iš jo buvusių doktorantūros stažuotojų. Sinclairas, dabar Harvardo medicinos mokyklos patologijos docentas, nesutinka su Guarente dėl to, kas mielėse suaktyvina SIR2. Jis mano, kad molekulė, vadinama nikotinamidu, ir genas, vadinamas PNC1, kontroliuoja SIR2 aktyvumą. Kita vertus, Guarente mano, kad santykinė dviejų molekulių, NAD ir NADH, koncentracija lemia SIR2 aktyvumą mielių ląstelėse. Pastaraisiais metais Sinclairas paskelbė keletą straipsnių, kuriuose bandoma paneigti kai kurias Guarentes teorijas ir paremti jo paties. Dėl to kilo didelis triukšmas, sako Guarente. Mano jausmas šiuo klausimu ir aš pasakiau [Sinclair]: A, manau, buvo teisus, o B, nemanau, kad tai taip svarbu. Ginčas dėl mielių yra beveik ginčytinas klausimas, sako Guarente, nes būdas, kuriuo SIR2 ekvivalentas aktyvuojamas žinduoliams, o tai labiau susiję su jo veikimu žmonėms, tikriausiai skiriasi. Tačiau vis dėlto manau, kad buvau teisus dėl mielių, tvirtai sako Guarente.
Be viešų mūšių moksliniuose žurnaluose, Sinclair taip pat konkuruoja su Guarente farmakologinėje srityje, neseniai įkūrusi kompaniją Sirtris Pharmaceuticals, kurianti tos pačios rūšies vaistus, kurių siekia Elixir. Dabar tai yra lenktynės tarp jųdviejų, sako Picardas, kuris šią vasarą paliko MIT, kad užimtų vietą Laval universitete Kubeko mieste. Jie abu turi labai dideles laboratorijas, kurios sunkiai dirba. Jie abu turi sunkiai dirbančias įmones.
Guarente žino, kad daugelis žmonių mano, kad piliulė, prailginanti žmogaus gyvenimą, nebūtinai yra geras dalykas, gali sukelti perteklinį gyventojų skaičių ir galbūt padėti tik keliems turtingiems žmonėms, kurie galėtų tai sau leisti. Guarenteso koledžo amžiaus sūnus ginčijosi su juo dėl jo tyrimų pagrįstumo. Jis sako: jūs tik padėsite žmonėms, kurie jau gyvena ilgą ir sveiką gyvenimą. Kodėl gi ne dirbti su maliarija? Guarente'as sako, kad pradėdamas tyrimą nesidomėjo medicininėmis pasekmėmis. Maniau, kad tai įdomi biologinė, intelektualinė problema, ir tai mane paskatino. Aš visai negalvojau praktiškai. Tai buvo smalsumas.
Net ir su visu dėmesiu SIR2 sulaukia daugiausia dėl savo paties pastangų.Guarente vis dar įtaria, kad didžioji dalis mokslo bendruomenės priešinasi minčiai, kad vienas genas gali kontroliuoti ilgaamžiškumą. Manau, kad tai vis labiau priimama, nei buvo, bet manau, kad vis dar yra daug žmonių, [kurie] negali susigrumti su mintimi, kad būtų vienas svarbus genas. Tačiau Guarente tikisi gyventi pakankamai ilgai, kad įrodytų, kad šie priešininkai klysta.