Oamenii de ştiinţă au descoperit că rămăşiţele virale latente îngropate adânc în codul nostru genetic ar putea fi cheia înţelegerii şi, eventual, a inversării procesului de îmbătrânire. Aceste vechi particule virale, cunoscute sub numele de retroelemente, s-au ascuns la vedere timp de milioane de ani. Acum, oamenii de ştiinţă au găsit o modalitate de a le utiliza ca ceas biologic, oferind noi perspective asupra modului în care îmbătrânim şi deschizând porţile unor potenţiale tratamente împotriva îmbătrânirii.
Genomul uman este un vast peisaj de informaţii genetice, dintre care o mare parte a fost considerată odată „ADN inutil/junk-DNA”, fără niciun scop aparent. Cu toate acestea, în acest deşert genetic sunt ascunse rămăşiţele unor virusuri străvechi care ne-au infectat strămoşii cu mult timp în urmă. De fapt, cercetări anterioare arată că până la 8% din genomul uman este alcătuit din virusuri.
Aceste fragmente virale, numite retroelemente, alcătuiesc o parte semnificativă a ADN-ului uman şi au fost transmise din generaţie în generaţie. În timp ce majoritatea acestor retroelemente rămân latente, unele pot deveni active pe măsură ce îmbătrânim, contribuind potenţial la bolile legate de vârstă şi la procesul de îmbătrânire în sine.
Acum, o echipă de cercetători americani de la Weill Cornell Medicine a dezvoltat o nouă modalitate de a măsura vârsta biologică prin observarea modelelor specifice ale acestor retroelemente.
Potrivit studiului publicat recent în revista Aging Cell, aceştia au creat ceea ce ei numesc „ceasuri epigenetice bazate pe retroelemente” (sau „Retro-Age”) - o metodă de estimare a vârstei biologice a unei persoane prin examinarea modificărilor chimice din ADN-ul acestor rămăşiţe virale vechi. Aceste ceasuri s-au dovedit a fi surprinzător de precise, adesea egalând sau depăşind metodele existente de măsurare a vârstei biologice.
„Acum, cu Retro-Age, putem înţelege mai bine şi avem o perspectivă nouă asupra procesului de îmbătrânire, şi, totodată, un instrument potenţial puternic pentru a estima vârsta biologică”, spune primul autor, dr. Lishomwa Ndhlovu, profesor de imunologie la divizia de boli infecţioase de la Weill Cornell Medicine, într-un comunicat.
Ceea ce face această descoperire cu adevărat interesantă sunt implicaţiile sale potenţiale pentru înţelegerea şi posibila inversare a procesului de îmbătrânire.
Cercetătorii au descoperit că ceasurile lor bazate pe retroelemente pot detecta îmbătrânirea accelerată la persoanele cu HIV - o afecţiune cunoscută pentru accelerarea procesului de îmbătrânire.
Ei au observat că medicamentele antiretrovirale utilizate pentru tratarea HIV păreau să încetinească sau chiar să inverseze această îmbătrânire accelerată.
„Reactivarea retroelementelor specifice creşte odată cu vârsta, conducând potenţial la semne biologice ale îmbătrânirii, cum ar fi inflamaţia, senescenţa celulară şi instabilitatea genomică”, spune autorul corespondent dr. Michael Corley, profesor asistent de imunologie în medicină în cadrul diviziei de boli infecţioase de la Weill Cornell Medicine.
„Descoperirile noastre indică faptul că ceasurile retroelementare captează faţete nedetectate anterior ale îmbătrânirii biologice şi pot deschide calea, în viitor, către noi tratamente, inclusiv către alte afecţiuni legate de vârstă”, spune cercetătorul.
Această descoperire ridică o posibilitate interesantă: ar putea fi utilizate medicamentele care vizează aceste elemente virale străvechi din ADN-ul nostru pentru a încetini îmbătrânirea tuturor, nu doar a celor cu HIV? Deşi este prea devreme pentru a spune cu certitudine, cercetarea deschide noi căi de explorare în domeniul medicinei anti-îmbătrânire.
Studiul a arătat, de asemenea, că ceasurile bazate pe retroelemente ar putea detecta întinerirea celulelor care au fost supuse unui proces numit „reprogramare tranzitorie” - o tehnică controversată care vizează readucerea celulelor la o stare mai tânără. Acest lucru sugerează că aceste ceasuri ar putea fi instrumente utile pentru evaluarea eficacităţii potenţialelor tratamente anti-îmbătrânire.
Poate cel mai surprinzător, cercetătorii au descoperit că ceasuri similare bazate pe retroelemente pot fi create pentru alte mamifere, de la şoareci la elefanţi. Acest lucru indică un mecanism universal de îmbătrânire la diferite specii, potenţial legat de aceste rămăşiţe virale vechi din ADN.
Pe măsură ce oamenii de ştiinţă desluşesc misterele acestor capsule temporale genetice, este posibil să se apropie de înţelegerea proceselor fundamentale care determină îmbătrânirea.
Deşi fântâna tinereţii rămâne un vis îndepărtat, această cercetare oferă o nouă perspectivă asupra procesului de îmbătrânire şi poate conduce la noi strategii de promovare a unei vieţi mai sănătoase şi mai lungi.
Rezumatul lucrării
Cercetătorii au început prin a identifica zone specifice din ADN-ul uman care corespundeau acestor rămăşiţe virale străvechi. Apoi au analizat modificările chimice, numite metilare, din aceste locuri în eşantioane de ADN de la mii de persoane de vârste diferite. Folosind învăţarea automată, cercetătorii au creat un model care poate estima vârsta unei persoane pe baza acestor modele chimice. Echipa şi-a testat modelul pe diferite seturi de date, inclusiv pe eşantioane de la persoane cu HIV şi pe celule care au fost supuse unor tratamente de întinerire.
Rezultate cheie
Ceasurile bazate pe retroelemente au fost extrem de precise în indicarea vârstei cronologice, având adesea rezultate la fel de bune sau mai bune decât predictorii biologici de vârstă existenţi. Ele au detectat îmbătrânirea accelerată la persoanele infectate cu HIV şi au arătat că această accelerare poate fi inversată cu tratament antiretroviral. De asemenea, ceasurile au detectat întinerirea celulelor care au fost supuse unor tratamente experimentale împotriva îmbătrânirii. Este important faptul că ceasuri similare pot fi create pentru alte specii de mamifere, ceea ce sugerează un mecanism universal de îmbătrânire.
Limitările studiului
Studiul s-a axat în principal pe probe de sânge, astfel încât nu este clar cât de bine funcţionează aceste ceasuri în alte ţesuturi. De asemenea, cercetătorii observă că, deşi aceste ceasuri pot măsura îmbătrânirea, ele nu explică neapărat de ce are loc îmbătrânirea. În plus, studiul nu dovedeşte că ţintirea acestor retroelemente poate încetini de fapt îmbătrânirea la om - acest lucru necesitând cercetări suplimentare.
Concluzii
Acest studiu sugerează că elementele virale vechi din ADN-ul uman joacă un rol mai important în îmbătrânire decât se credea anterior, şi oferă un nou instrument pentru măsurarea vârstei biologice, deschizând noi posibilităţi pentru cercetarea împotriva îmbătrânirii. Faptul că ceasuri similare funcţionează la diferite specii de mamifere indică un mecanism universal de îmbătrânire legat de aceste retroelemente. Deşi oamenii de ştiinţă sunt încă departe de a „vindeca” îmbătrânirea, această cercetare oferă noi direcţii pentru studii viitoare şi tratamente potenţiale pentru o viaţă mai lungă şi mai sănătoasă.
