O cercetare relevă un compromis genetic între tinerețe și longevitate
Un studiu recent identifică vgll3 ca un gen esențial care promovează creșterea rapidă și reproducerea timpurie, dar crește riscul de îmbătrânire și cancer în etapele ulterioare ale vieții.
Descoperirile oferă dovezi experimentale rare pentru teoria conform căreia evoluția favorizează avantajele din prima parte a vieții, chiar și în detrimentul sănătății pe termen lung.
Cercetătorii sugerează că această descoperire ar putea deschide noi direcții pentru înțelegerea și, posibil, separarea legăturilor biologice dintre dezvoltare, îmbătrânire și boli.
O echipă internațională, condusă de Dr. Eitan Moses, Dr. Marva Bergman și Prof. Itamar Harel la Universitatea din Ierusalim, în colaborare cu Prof. Nabieh Ayoub și Prof. Alexei A. Maklakov, oferă dovezi experimentale pentru teoria pleiotropiei antagoniste, care susține că anumite gene oferă avantaje timpurii în viață, contribuind totodată la boli și declin în vârsta înaintată.
Deși teoria este acceptată pe scară largă, oamenii de știință au avut dificultăți în a identifica gene specifice responsabile pentru aceste compromisuri în vertebrate. Utilizând peștele african turquoise killifish, o specie de scurtă durată recent folosită pentru cercetări genetice asupra îmbătrânirii, echipa a studiat gena vgll3, asociată anterior cu momentul pubertății umane și maturarea în alte specii, în special somonul atlantic.
Modificând această genă cu ajutorul tehnologiei CRISPR, cercetătorii au observat efecte clare. Peștii cu vgll3 modificată au crescut mai repede și au atins maturitatea sexuală mai devreme, trăsături ce oferă un avantaj reproductiv în medii naturale.
Cu toate acestea, aceste beneficii au venit cu costuri semnificative pe termen lung. Aceiași pești au prezentat durate de viață reduse și o incidență mai mare a tumorilor legate de vârstă, inclusiv cancere asemănătoare melanomului.
„Am prins efectiv evoluția în actul de a face un compromis. De ani de zile ne întrebăm de ce corpurile noastre nu pot să se mențină indefinit. Această genă ne oferă un răspuns direct: natura nu prioritizează longevitatea; prioritizează continuitatea. Suntem construiți pentru a alerga, nu pentru a maratona”, a declarat Prof. Itamar Harel.
Analizele suplimentare au arătat că gena influențează procese biologice esențiale, inclusiv diviziunea celulară, activitatea celulelor stem și repararea ADN-ului. Activitatea celulară crescută poate ajuta la explicarea atât a dezvoltării rapide observate în peștii tineri, cât și a acumulării de daune ce conduc la boli în rândul indivizilor mai în vârstă.
Cercetătorii au dezvoltat, de asemenea, un nou model de killifish imunodeficient, permițând transplantarea și studiul celulelor tumorale într-un mod care nu a fost posibil anterior în acest sistem.
„Ceea ce este fascinant – și ușor terifiant – este că cancerul pe care îl vedem în acești pești nu este un accident întâmplător. Este umbra directă a vitalității lor tinere. Aceleași mecanisme care determină o celulă să construiască un corp tânăr sunt deturnate pentru a construi o tumoră în corpul bătrân. Dacă putem înțelege acest mecanism, am putea învăța în sfârșit cum să decuplăm creșterea sănătoasă de boala îmbătrânirii”, a adăugat Dr. Harel.
Având în vedere că vgll3 este conservată la oameni, descoperirile pot avea implicații mai largi pentru înțelegerea dezvoltării umane, îmbătrânirii și bolilor legate de vârstă. Deși studii anterioare de asociere au legat gena de momentul pubertății și nivelurile hormonale, datele funcționale au lipsit până acum.
Descoperirea ar putea contribui la eforturile viitoare în prevenirea cancerului și cercetările menite să extindă durata sănătoasă a vieții. Cercetătorii afirmă că următorul pas va fi să exploreze dacă este posibil să se separă efectele benefice ale genei din prima parte a vieții de consecințele sale dăunătoare în etapele ulterioare.
