Onlangs werd een andere vermeende mutatie ontdekt die tot vroege veroudering leidt - in het nsd1-gen. Er zijn al enkele tientallen van dergelijke genen bekend. Hypothetisch zou het blokkeren van deze delen van het genoom de veroudering kunnen vertragen en het leven kunnen verlengen. Maar interferentie met het genoom kan tot andere - onaangename gevolgen leiden. Dit houdt wetenschappers echter niet tegen. Experimenten met het uitschakelen van verouderende genen worden nu in meerdere laboratoria tegelijk uitgevoerd. Wat komt er uit?
Jonge oude mensen
De eerste publicatie over het vermeende verouderingsgen verscheen in 1996 in het tijdschrift Science. De auteurs, wetenschappers uit Japan en de VS, bestudeerden mensen met het Werner-syndroom - bij deze ziekte slijt het lichaam twee keer zo snel als normaal, en een persoon van veertig ziet er tachtig uit. De onderzoekers vestigden de aandacht op een mutatie in het WRN-gen op het achtste chromosoom. Aangenomen werd dat hierdoor enkele belangrijke processen in het lichaam worden verstoord, en dit versnelt veroudering.
Een paar jaar later werd de gok gedeeltelijk bevestigd. Alleen degenen die twee exemplaren van het mutante WRN-gen hebben, lijden echt aan het syndroom van Werner. Het kan echter nauwelijks worden beschouwd als een verouderingsgen in de letterlijke zin: het is een bemiddelaar die andere delen van het DNA aantast.
Dit komt omdat WRN een eiwit maakt dat de structuur en integriteit van menselijk DNA behoudt. Elk van zijn defecten (en ze zijn onvermijdelijk als er een mutatie in dit gen is) veranderen de mechanismen van replicatie en herstel van het beschadigde molecuul. Dit heeft op zijn beurt invloed op het werk van andere delen van het genoom, inclusief die die verband houden met veroudering.
Ouder dan zijn jaren
Promotie video:
Het gen voor de melanocortinereceptor type I (MC1R), onlangs ontdekt door Nederlandse, Britse en Chinese wetenschappers, is verdacht. Ze correleerden de genomen van 2.693 ouderen met de uiterlijke manifestaties van leeftijd die in hun foto's worden weerspiegeld.
Na analyse van meer dan acht miljoen enkelvoudige nucleotide polymorfismen - verschillen in de DNA-sequentie van slechts één nucleotide in grootte, werd vastgesteld dat degenen in het MC1R-gen geassocieerd zijn met externe tekenen van veroudering. Mensen met twee exemplaren van de mutante MC1R-variant zien er dus gemiddeld twee jaar ouder uit dan hun werkelijke leeftijd.
Twee jaar lijkt een beetje te zijn. Als dragers van de mutatie echter roken, te vaak zonnebanken bezoeken en niet de meest gezonde levensstijl leiden, wordt de kloof tussen schijnbare en werkelijke leeftijd groter, waarschuwen de auteurs van de studie.
De mutante variant van het nsd1-gen werkt op een vergelijkbare manier. Volgens Canadese en Britse wetenschappers verouderen degenen die een kopie ervan van elk van de ouders hebben ontvangen, sneller dan hun leeftijdsgenoten.
Besmettelijke veroudering
Het CD36-gen, vorig jaar ontdekt door Amerikaanse genetici, speelt ook een belangrijke rol bij het verouderingsproces. Blijkbaar is hij verantwoordelijk voor het stoppen van de celdeling, wat de aanstaande dood aangeeft.
Bij het onderzoeken van verouderde cellen merkten wetenschappers de ongebruikelijke activiteit van CD36 op. Om het in meer detail te bestuderen, hebben we twee experimenten uitgevoerd. In de eerste was 15 procent van de jonge gezonde cellen in kweek gemodificeerd zodat het CD36-gen efficiënter werkte. Als gevolg hiervan stopten ze met delen en vertoonden ze duidelijke tekenen van veroudering. Bovendien werden andere cellen in kweek met een normaal gen hiermee geïnfecteerd.
In het tweede experiment hielden genetici een kweek van verouderde cellen enige tijd in een voedingsoplossing, waarna jongere cellen op hun plaats werden geplaatst. Die op hun beurt stopten plotseling met delen, alsof ze de kwaliteiten van de voormalige "huurders" overnamen. Dit wordt bevestigd door experimenten met fibroblasten van de huid en longen. Maar waarom dit gebeurt, is niet duidelijk, geven de auteurs van de studie toe.
Het gen werd uitgeschakeld, de jeugd verlengde zich
Zwitserse wetenschappers experimenteren met het PUM2-gen. In jonge cellen is het eiwit dat het produceert essentieel voor de peptidesynthese. Maar bij oudere mensen wordt het een serieus obstakel: de moleculen raken verstrikt en voorkomen dat RNA instructies van de kern naar die delen van de cel verzendt waar eiwitten worden verzameld.
Een van de "slachtoffers" van PUM2 is dus de MFK-stof, die belangrijk is voor het gebruik van beschadigde mitochondriën. Feit is dat de inhoud van deze cellulaire energiestations, met uitzondering van ATP en afvalproducten, nooit hun grenzen overschrijdt. Wanneer mitochondriën verslijten, worden er een soort gaatjes in gevormd, waardoor agressieve moleculen in het cytoplasma van de cel sijpelen, het DNA van de cel beschadigen en het werk onderbreken. Jonge cellen kunnen dankzij MFK omgaan met dergelijke ongelukken, waarbij mitochondriën in stukken worden gesplitst en beschadigde fragmenten worden verteerd. Bij oudere cellen wordt dit voorkomen door PUM2. Als gevolg hiervan verouderen cellen sneller en sterven ze af.
Als PUM2 op tijd wordt uitgeschakeld of uit het DNA wordt gesneden, zal de veroudering vertragen, suggereerden wetenschappers en blokkeerde het dit gen in nematode-wormen. Mitochondriën in alle cellen werden jonger en dieren leefden significant langer dan hun ongewijzigde tegenhangers. Maar bij muizen was deze techniek niet zo effectief. Mitochondriën zijn alleen in darmcellen jonger geworden.
De volgende stap zijn experimenten met menselijke celculturen. De onderzoekers hopen een veiligere manier te vinden om de hoeveelheid door PUM2 geproduceerd eiwit te verminderen zonder genoombewerking.
Alfiya Enikeeva
