Kan een mens vele malen langer leven en geen kanker krijgen - wetenschappers hopen erachter te komen door naakte molratten, lelijke knaagdieren uit Afrika, te bestuderen. Vadim Gladyshev, een gerenommeerd geneticus van de Moscow State University en Harvard, legt uit wat deze "onsterfelijke" wezens wel en niet kunnen, en ook wat we van ze kunnen leren.
Stoptijd
De naakte molrat (Heterocephalus glaber) is een uniek zoogdier met veel verbazingwekkende eigenschappen. Dit haarloze ondergrondse knaagdier is ongeveer zo groot als een muis en weegt 30-50 gram, afkomstig uit Oost-Afrika.
In de jaren zeventig ontdekten wetenschappers dat deze wezens ongewoon lang leven voor hun grootte, tien keer hun normale grootte. Ze kwamen er later achter dat ze bijna immuun zijn voor kanker. Bovendien voelen molratten sommige soorten pijn niet. Ze reageren bijvoorbeeld niet op huidirritatie bij contact met zuren.
Hun belangrijkste ongebruikelijke kenmerk is dat ze de zogenaamde Gompertz-distributie schenden - een patroon volgens welke de kans op overlijden exponentieel toeneemt met de leeftijd. Voor een persoon bijvoorbeeld, verdubbelt de kans om te overlijden elke acht jaar.
Naakte molratten, zoals recente waarnemingen van biologen uit de Verenigde Staten laten zien, sterven even zelden op jonge leeftijd en na 20-30 jaar, wat de levensduur van knaagdieren van deze omvang al vele malen overschrijdt.
Gladyshev en zijn collega's proberen al heel lang het geheim van deze ongewone dieren te achterhalen. In 2011 hebben ze het genoom van Heterocephalus glaber gedecodeerd en twee jaar later ontdekten ze enkele mechanismen die verantwoordelijk zijn voor de immuniteit en levensduur van kanker.
Promotie video:
Twee andere Russische graafmachinespecialisten, Vera Gorbunova en Andrei Seluyanov van de Universiteit van Rochester, zijn bijvoorbeeld bezig met soortgelijke experimenten.
Onlangs hebben zij en Gladyshev de hypothese getest dat de cellen van molratten niet onderhevig zijn aan veroudering. Biologen geloofden dat cellen in deze dieren voor onbepaalde tijd kunnen delen, en niet 40-50 keer, zoals bij mensen en andere zoogdieren.
Nadat deze limiet is bereikt, gaan de cellen van mensen en andere "stervelingen" over op een speciaal regime, stoppen met delen en nemen deel aan het leven van het organisme. Dit voorkomt de vorming van kankertumoren in het lichaam, maar de ophoping van dergelijke cellen leidt tot verval, ouderdom.
Er zijn andere vormen van cellulaire veroudering, wanneer een cel om zeer verschillende redenen "met pensioen gaat" - als gevolg van fatale DNA-schade, tijdens de ontwikkeling van weefsels van het embryo of wanneer het niveau van cellulaire stress te hoog is. Dit alles is, zoals eerder werd aangenomen, niet typerend voor naakte molratten.
Russisch-Amerikaanse biologen hebben aangetoond dat dit niet zo is: de cellen van molratten zijn vatbaar voor alle drie soorten celveroudering.
Tegelijkertijd waren ze ongewoon goed bestand tegen de werking van zowel oncogenen als gammastralen in vergelijking met vergelijkbare monsters van muisweefsels.
Einde van de eeuwigheid
Deze experimenten zijn al aan de gang met de deelname van Russische specialisten die in Rusland werken en vooraanstaande Amerikaanse onderzoekscentra. Zoals Gorbunova zei, sprekend op de Moscow State University op de Frontiers in Aging-conferentie, georganiseerd door Gladyshev, voerden ze onlangs het eerste experiment uit met het transplanteren van Heterocephalus glaber-genen in het genoom van muizen.
Een van deze DNA-regio's, die verantwoordelijk is voor de "adhesie" van cellen aan elkaar, verlengde de levensduur van knaagdieren aanzienlijk. Ze leefden enkele weken langer dan normale muizen, wat overeenkomt met tien jaar voor mensen.
Deze levensduur was onder meer te danken aan het feit dat dergelijke transgene muizen ongeveer twee keer minder vaak aan tumoren leden dan hun soortgenoten uit de controlegroep. Dit hield echter niet op met het positieve effect van een dergelijke gentherapie.
Zoals blijkt uit waarnemingen van muizen, had hun lichaam significant meer "volwassen" stamcellen, ze hadden veel minder kans op osteoporose, problemen met longen en andere seniele ziekten. Bovendien waren deze knaagdieren veerkrachtiger en sterker dan hun oudere tegenhangers.
De succesvolle voltooiing van dergelijke experimenten zet veel mensen aan het denken over de vraag of er een harde limiet is aan de levensverwachting die door evolutie van bovenaf is vastgesteld, of deze kan worden overwonnen en of het überhaupt de moeite waard is om te doen.
Volgens de geneticus van Harvard ligt de waarheid waarschijnlijk ergens tussenin. Het aantal honderdplussers is de afgelopen jaren met ongeveer hetzelfde tempo gestegen, zonder te vertragen, maar de leeftijd waarop de oudste mensen elk jaar overlijden, neemt extreem langzaam toe.
De moraal van onsterfelijkheid
Dergelijke resultaten van experimenten geven volgens Gladyshev aan dat het op de grens van het leven geen star, maar een mobiel karakter is - het kan worden overwonnen, maar de prijs van elke stap zal snel stijgen. Bovendien is het bewerken van het menselijk genoom niet alleen technisch moeilijk, maar roepen dergelijke experimenten vaak ethische vragen op.
Als wetenschappers schadelijke mutaties vinden die verband houden met veroudering, is het mogelijk om het leven te verlengen met gentherapie. Hoe het te gebruiken, waar de grens tussen de strijd tegen ziekte en veroudering en "menselijke verbetering", volgens Gladyshev, moet worden bepaald door de samenleving.
Het vooruitzicht van een aanzienlijke toename van de levensverwachting van de mens met de hulp van gravers en andere langlevende wezens doet filosofen en psychologen zich afvragen hoe een lang of potentieel oneindig leven een persoon zal beïnvloeden. Zullen mensen menselijker of wreder worden, en hoe zal de samenleving eruitzien?
