Επιμέλεια Γιώργος Καλλίνης
Ο τρόπος που το DNA συσκευάζεται μέσα στα κύτταρα είναι το κλειδί για την επιβράδυνση της γήρανσης, ενώ ίσως παίζει ρόλο σε ασθένειες όπως ο καρκίνος, ο διαβήτης και η νόσος του Alzheimer.
Οι επιστήμονες, μελέτησαν μια σπάνια διαταραχή που είναι γνωστή ως σύνδρομο Werner και ανακάλυψαν ότι ένα γενετικό ελάττωμα προκαλεί πρόωρη γήρανση. Αυτό το σφάλμα οδηγεί σε αποδιοργάνωση της ετεροχρωματίνης, δηλαδή τη χρωμοσωμική περιοχή στα ανθρώπινα κύτταρα που έχει συμπαγή (σφικτή) δομή DNA.
Οι ερευνητές του Ινστιτούτου Salk για τις βιολογικές μελέτες στην Καλιφόρνια και της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών ελπίζουν τώρα να ερευνήσουν αν υπάρχουν τρόποι να επιβραδύνουμε ή να αναστρέψουμε τη διαδικασία της γήρανσης και αν αυτό θα έχει επιπτώσεις στην υγεία των ανθρώπων όταν μεγαλώσουν. Η αποδιοργάνωση της ετεροχρωματίνης μπορεί να παίζει ρόλο και σε ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία, όπως σε ορισμένες μορφές καρκίνου, στο διαβήτη και στη νόσο του Alzheimer, αν και αυτές οι υποθέσεις δεν έχουν εξεταστεί ακόμη.
Η νέα αιτία της γήρανσης
Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science, χρησιμοποίησε κύτταρα από ασθενείς που πάσχουν από το σύνδρομο Werner, επίσης γνωστό και ως προγηρία ενηλίκων. Ο καθηγητής Juan Carlos Izpisua Belmonte, γενετιστής στο Salk Institute και ένας από τους κύριους συντάκτες της μελέτης, δήλωσε: «Τα ευρήματά μας δείχνουν ότι η γονιδιακή μετάλλαξη που προκαλεί το σύνδρομο Werner οδηγεί στην αποδιοργάνωση της ετεροχρωματίνης. Αυτή η διαταραχή της φυσιολογικής διάταξης του DNA είναι μια βασική κινητήρια δύναμη της γήρανσης.
«Γενικότερα, αυτό δείχνει ότι οι συσσωρευμένες μεταβολές στη δομή της ετεροχρωματίνης μπορεί να είναι σημαντική αιτία της κυτταρικής γήρανσης. Αυτό θέτει το ερώτημα κατά πόσον μπορούμε να ανατρέψουμε αυτές τις αλλαγές, προλαμβάνοντας, ή ακόμη και αντιστρέφοντας τις ασθένειες του γήρατος». Το σύνδρομο Werner είναι μια σπάνια διαταραχή που εμφανίζεται σε μία κάθε 100.000 γεννήσεις και τείνει να εμφανιστεί όταν το παιδί φτάνει στην εφηβεία.
Οι πάσχοντες εμφανίζουν καθυστέρηση της ανάπτυξης, ρυτίδες, πρόωρο γκριζάρισμα των μαλλιών, καρδιαγγειακά προβλήματα, διαβήτη τύπου 2, οστεοπόρωση και ορισμένους σπάνιους καρκίνους.
«Αναστρέψιμος ο μηχανισμός»
Ο καθηγητής Belmonte, μαζί με τους συναδέλφους από την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών του Πεκίνου, χρησιμοποίησαν τεχνικές κλωνοποίησης για την παραγωγή εμβρυϊκών βλαστικών κυττάρων με DNA από άτομα με σύνδρομο Werner. Αυτό τους επέτρεψε να αναπτύξουν κύτταρα στο εργαστήριο, έτσι ώστε να μπορούν να μελετήσουν τις υποκείμενες γενετικές και κυτταρικές διεργασίες που εμπλέκονται στην ασθένεια.
Προηγούμενη έρευνα έχει δείξει ότι το γονίδιο WRN Werner εμπλέκεται στην επιδιόρθωση του DNA, αλλά η πρόσφατη μελέτη έδειξε ότι παίζει επίσης ένα ρόλο στη διατήρηση της σωστής διάταξης του DNA. Αυτό πιστεύεται ότι είναι σημαντικό, καθώς μπορεί να επηρεάσει το πώς τα γονίδια ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται μέσα σε ένα κύτταρο – μια διαδικασία γνωστή ως επιγενετική (δηλαδή η μελέτη κληρονομήσιμων αλλαγών στην έκφραση των γονιδίων χωρίς αλλαγές στην αλληλουχία του DNA).
Είναι πιθανό ότι όταν γερνάει ένα κύτταρο, η ετεροχρωματίνη γίνεται λιγότερο «σφικτή» επιτρέποντας περιβαλλοντικούς παράγοντες να επηρεάζουν τον τρόπο τα γονίδια ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται. Ο καθηγητής Belmonte, δήλωσε: «Αυτό έχει συνέπειες πέρα από το σύνδρομο Werner, καθώς αποκαλύπτει έναν κεντρικό μηχανισμό της γήρανσης του πληθυσμού - ο οποίος έχει αποδειχθεί ότι είναι αναστρέψιμος».
Η Δρ Tamir Chandra, του ινστιτούτου Wellcome Trust Sanger δήλωσε: «Η πρόωρη γήρανση αποδίδεται συχνά σε τυχαία βλάβη στο DNA και το γονιδίωμα. Αυτή η νέα μελέτη ενισχύει ότι η οργάνωση της ετεροχρωματίνης μπορεί επίσης να οδηγήσει σε επιτάχυνση της γήρανσης των κυττάρων». Η καθηγήτρια Ilaria Bellantuono, η οποίος μελετά τη μυοσκελετική γήρανση στο πανεπιστήμιο του Sheffield, πρόσθεσε: «Αν και στο μέλλον είναι πιθανό να χρησιμοποιούν αυτή την έρευνα για να επιβραδύνουν ή να αντιστρέψουν την ανθρώπινη γήρανση, αυτό το ενδεχόμενο είναι πολύ μελλοντικό».
