Експерименти върху нематодни червеи помогнаха на руските и американските молекулярни биолози и математици да докажат, че някаква генетична програма контролира процеса на стареене. Ще бъде възможно да се намесва в работата му с помощта на наркотици, според статия, публикувана в списанието Scientific Reports.
През последните години сред учените се възражда дебат за това какъв е процесът на стареене и смърт на хората и животните. Някои биолози и еволюционисти смятат, че този процес не е случаен и че се контролира от един вид „програма за смърт“. Затова те наричат специален набор от гени, който кара тялото да расте умиращо и да умира, отстъпвайки място на ново поколение от техния вид.
Други учени смятат, че стареенето е напълно случаен процес на натрупване на мутации и случайни разпадания в клетките, което води до натрупването на така наречените "състарени" клетки в тялото. Те спират да участват в живота на тялото поради появата на мутации в тяхната ДНК или достигане на границите на делене. Последните експерименти показаха, че тяхното отстраняване от тялото на червеи значително удължи живота им и подобри жизнените функции.
Съществуването на голи плъхове и други "безсмъртни" животни, както отбелязва Петър Федичев, основател на Gero и ръководител на лаборатория в MIPT, доведе екипа си преди няколко години да предположи, че програма за стареене все още трябва да съществува и че тя може да бъде спряна с употребата на определени лекарства или като промените начина на работа на гените.
За да го търсят, те подбрали шест дузини различни разновидности на нематодни червеи, някои от които живеят необичайно дълго време, десетки пъти по-високи от нормата, докато други живеят за сравнително нормален период или необичайно кратко. Биолозите се опитват да разкрият причините за развитието на тези различия, като сравняват как се променя активността на техните гени в различните етапи от живота и анализират характерните им набори от мутации.
Учените първоначално се интересуваха от отговора на един прост въпрос - защо мутациите в някои гени, които нематодите придобиха още преди да се излюпят в света, значително удължиха живота им, а блокирането им с РНК в зряла възраст не доведе до същия ефект.
Това накара руските генетици и математици, както и техните колеги от Медицинския университет в Арканзас в Литъл Рок (САЩ) да подозират, че такива малки промени причиняват мащабно преструктуриране в цялата програма за стареене, което е трудно или невъзможно да се повтори.
За да тестват тези страхове, Федичев и неговите колеги комбинираха резултатите от собствените си измервания и експериментите на други научни групи в мащабна база данни, отразяваща как работата на всички нематодни гени се променя с напредване на възрастта. Те анализираха съдържанието му, използвайки система за машинно обучение, способна да подчертае дори най-фините прилики.
Промоционално видео:
Тя показа, че процесът на стареене наистина прилича на определена програма - активността на гените при всички дълголетни червеи се променя в една посока. С други думи, тя се промени по подобен, а не случаен начин. Най-важното е, че забавянето на начина, по който гените променят поведението си, пряко отразява колко дълго безгръбначните могат да оцелеят.
Това откритие накара Федичев и неговия екип да спекулират, че подобен ефект може да се постигне и с лекарства, без да се прибягва до генетични интервенции. Те се опитаха да намерят подобни вещества с помощта на базата данни на CMAP, която съдържа изчерпателна информация за това как определени лекарства и други вещества влияят на различните човешки гени.
Тя им помогна да намерят четири неизвестни досега лекарства, които биха „забавили“програмата за стареене по същия начин като мутациите в гените за дълголетие. Тестването им върху нормални червеи показа, че всички те забавят стареенето на нематодите до една или друга степен. Например, най-мощното лекарство, обикновеният аналгин, удължи живота им с една трета.