Έρευνα: Τα μυστικά της αντιγήρανσης είναι οι αναστολείς Hsp90

Και αυτή τη φορά έκαναν την έκπληξη. Με τους αναστολείς Hsp90, που οδηγούν στην έκφραση των λεγόμενων «συνοδών πρωτεϊνών». Πού ακριβώς συντελούν; Βοηθούν τα πειραματόζωα να είναι σε καλή λειτουργική κατάσταση κατά τη διάρκεια της ζωής τους.

Συγκεκριμένα, ερευνητές στο Ινστιτούτο Καρολίνσκα της Σουηδίας ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο για να εντοπίσουν συστατικά που μπορούν να εμποδίσουν τη γήρανση.

Η μέθοδος των Σουηδών

Η μέθοδος των Σουηδών ειδικών βασίζεται σε ένα νέο τρόπο καθορισμού της ηλικίας σε εργαστηριακά ανθρώπινα κύτταρα και περιγράφεται αναλυτικά σε άρθρο στο Cell Reports. Μάλιστα, όπως αναφέρουν κατάφεραν ήδη να βρουν μια ομάδα υποψηφίων ουσιών που με αυτές θα μπορέσουν να αναγεννήσουν τα ανθρώπινα κύτταρα. Επίσης, θα αυξήσουν το προσδόκιμο ζωής και θα βελτιώσουν την υγεία ενός μικροοργανισμού που μελετούν, του C. elegans.

Η γήρανση είναι μια αναπόφευκτη διαδικασία για όλους τους ζώντες οργανισμούς, η οποία χαρακτηρίζεται από την προοδευτική λειτουργική φθορά σε μοριακό, κυτταρικό και οργανικό επίπεδο.

Αυτό την καθιστά καθοριστική για την διάρκεια ζωή μας και μείζονα παράγοντα κινδύνου για τις ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία, όπως η νόσος Αλτσχάιμερ, ο διαβήτης, οι καρδιαγγειακές παθήσεις και ο καρκίνος.

Συνεπώς, η πρόληψη της γήρανσης με φαρμακευτικά μέσα είναι μια ελκυστική στρατηγική για να βοηθηθούμε να ζήσουμε με υγεία και περισσότερα χρόνια.

Όμως η ανεύρεση των κατάλληλων φαρμακευτικών ουσιών για την πρόληψη της γήρανσης είναι μια πραγματική πρόκληση. Διότι τα πειράματα σε θηλαστικά είναι δαπανηρά και απαιτούν πολύ χρόνο. Όμως, τα πειράματα σε ανθρώπινες κυτταρικές καλλιέργειες δίνουν την δυνατότητα ελέγχου μεγαλύτερου αριθμού ουσιών, αλλά η γήρανση παραμένει μια περίπλοκη διαδικασία που είναι δύσκολο να αξιολογηθεί σε κυτταρικό επίπεδο.

Λύση, η μέθοδος του Ινστιτούτου

Μια λύση σε αυτό το πρόβλημα δίνεται μέσω της νέας μεθόδου του Ινστιτούτου Καρολίνσκα.

«Με τη μέθοδο μας, οι κυτταρικές καλλιέργειες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να δούμε πως διαφορετικές ουσίες επηρεάζουν τη βιολογική ηλικία των κυττάρων», εξηγεί ο Christian Riedel, ερευνητής στο Τμήμα Βιοεπιστημών και Διατροφής του σουηδικού ινστιτούτου και επικεφαλής της μελέτης.

Η μέθοδος βασίζεται σε ένα νέο τρόπο ερμηνείας των κυτταρικών πληροφοριών, συγκεκριμένα την μεταγραφή. Η μεταγραφή εμπεριέχει τις πληροφορίες για το RNA σε ένα συγκεκριμένο κύτταρο ή ιστό, σε μια δεδομένη χρονική στιγμή. Πρόσφατα έγινε γνωστό ότι η μεταγραφή σε ένα ανθρώπινο κύτταρο μπορεί να αποτελέσει προγνωστικό δείκτη για την ηλικία του ατόμου.

Οι επιστήμονες στην προκειμένη περίπτωση χρησιμοποίησαν έναν μεγάλο όγκο μεταγραφικών δεδομένων από δημοσιευμένες πηγές για να αναπτύξουν τη μέθοδό τους. Με διαδικασίες μηχανικής μάθησης, δημιούργησαν τους λεγόμενους ταξινομητές που μπορούν να διακρίνουν τις μεταγραφές από τους «νέους» έναντι των «παλαιών» δοτών.

Οι ταξινομητές

Με τους ταξινομητές αναλύθηκαν στη συνέχεια οι αλλαγές στις μεταγραφές των ανθρώπινων κυττάρων που είχαν προκληθεί από περισσότερες από 1.300 ουσίες. Με αυτό τον τρόπο οι ερευνητές θέλησαν να εντοπίσουν εκείνες τις ουσίες που μπορούν να αλλάξουν τις ανθρώπινες μεταγραφές προς μια «νεαρότερη» κατάσταση. Η μέθοδος οδήγησε στην αναγνώριση αρκετών υποψηφίων ουσιών, αλλά αυτές είναι όλες ήδη γνωστό ότι επεκτείνουν το προσδόκιμο ζωής διαφόρων μικροοργανισμών, ενώ κάποιες άλλες είναι εντελώς νέες.

Οι πιο ενδιαφέρουσες ουσίες δοκιμάστηκαν περαιτέρω στο σκουλήκι C. elegans, που αποτελεί ένα δημοφιλές μοντέλο μελέτης της γήρανσης. Δύο ουσίες, οι Monorden και Tanespimycin, που μπορούσαν να παρατείνουν τη ζωή του C. elegans ανήκουν σε μια κατηγορία ουσιών που μέχρι πρότινος δεν είχε διαπιστωθεί ότι έχουν αυτή την ιδιότητα. Πρόκειται για αναστολείς που μπλοκάρουν την πρωτεΐνη Hsp90. Εκτός από την παράταση της ζωής του σκουληκιού βελτίωσαν επίσης και τους δείκτες υγείας του.

«Αναπτύξαμε μια καινοτόμο μέθοδο ανεύρεσης ουσιών που μπορούν να εμποδίσουν τη γήρανση και έτσι ανακαλύψαμε τους αναστολείς Hsp90 ως τέτοιες. Το ενθαρρυντικό είναι ότι οι αναστολείς Hsp90 ήδη δοκιμάζονται για άλλους σκοπούς και τώρα θα πρέπει να επεκτείνουμε τις μελέτες αυτές και στην ανθρώπινη γήρανση», σχολιάζει ο Δρ. Riedel.

Να σημειωθεί ότι οι αναστολείς Hsp90 ενεργοποιούν την πρωτεΐνη Hsf-1 και αυτό με τη σειρά του οδηγεί στην έκφραση των λεγόμενων «συνοδών πρωτεϊνών» οι οποίες βελτιώνουν την ικανότητα των πειραματόζωων να διατηρούν σωστά αναδιπλωμένες τις πρωτεΐνες τους και άρα να είναι σε καλή λειτουργική κατάσταση κατά τη διάρκεια της ζωής τους.