Istraživači na EPFL-u i UTHSC-u proučavaju interakciju između gena, spola, rasta i dobi

Istraživači na EPFL-u i UTHSC-u proučavaju interakciju između gena, spola, rasta i dobi

Znanstvenici predvođeni Zdravstvenim znanstvenim centrom Sveučilišta Tennessee (UTHSC) i École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) u Švicarskoj istražiti složeno međudjelovanje gena, spola, rasta i dobi te kako oni utječu na varijacije u dugovječnosti. Njihovi nalazi, objavljeni u časopisu Science, važan su korak prema razumijevanju zašto neki ljudi žive dulje od drugih i pružaju osnovu za buduće studije za poboljšanje zdravstvenog stanja.

Robert Williams, dr. sc., predstojnik Odsjeka za genetiku i genomiku na Medicinskom fakultetu pri UTHSC, zajedno s dr. sc. Johanom Auwerxom, profesorom i ravnateljem Laboratorija za integriranu fiziologiju i sistemsku fiziologiju pri EPFL-u, pokrenuli su 2016. program za definiranje genetskih čimbenika koji leže u osnovi starenja i životnog vijeka.

Pronalaženje zajedničkih molekularnih putova koji kontroliraju razlike u brzini starenja ključno je za naše razumijevanje kako se pojedinci razlikuju u svom zdravlju i životnom vijeku. Takvi uvidi mogu nam pomoći da pronađemo načine da racionalno interveniramo.”

Robert Williams, dr. sc., predstojnik Odjela za genetiku i genomiku na Medicinskom fakultetu pri UTHSC

Dr. Williams i Auwerx surađivali su s kolegama iz Programa testiranja intervencija Nacionalnog instituta za starenje (ITP), koji su projektu donirali DNK više od 12.000 miševa. ITP miševi su genetski heterogeni. Svaki od 27.574 proučavana miša je rođeni brat, dijeli polovicu svog genetskog naslijeđa sa svakim drugim mišem u programu i svaki ima poznati životni vijek, što ih čini idealnim sustavom za proučavanje.

Istraživači s EPFL-a i UTHSC-a izmjerili su genetski sastav više od 3000 miševa, a svi su bili genetska braća ili sestre. Miševima je zatim genotipiziran i ostavljen da žive do svoje prirodne smrti. Istraživači su potom ispitali vezu između razlika u DNK i razlika u životnom vijeku svakog miša. Ovo genetsko mapiranje omogućilo je timovima da definiraju dijelove DNK u genomima koji utječu na dugovječnost. Rezultati pokazuju da su segmenti DNK, ili lokusi, povezani s dugovječnošću u velikoj mjeri specifični za spol, pri čemu žene imaju regiju u kromosomu 3 koja utječe na životni vijek. Kada su muškarci koji su rano umrli iz razloga koji nisu povezani s godinama uklonjeni iz analize, pojavili su se dodatni genetski signali, koji sugeriraju da neke genetske varijacije utječu na životni vijek tek nakon određene dobi.

Osim traženja genetskih odrednica dugovječnosti, istraživači su ispitivali i druge čimbenike. Općenito, veći miševi prije umiru. Istraživači su otkrili da su neki, ali ne svi, genetski učinci na dugovječnost posljedica rasta. Jedan od negenetskih učinaka mogao bi biti kako rani pristup hrani utječe na rast. Primijetili su da miševi iz manjih legla imaju tendenciju da budu teži odrasli i imaju kraći životni vijek. Miševi iz većih legla koji su majčino mlijeko morali dijeliti s više braće i sestara rasli su sporije i u prosjeku živjeli duže. Istraživači su potvrdili ove trendove između ranog rasta i dugovječnosti u velikim skupovima podataka o ljudima sa stotinama tisuća sudionika.

Osim karakteriziranja učinaka na dugovječnost, istraživači su radili na pronalaženju gena koji najvjerojatnije igraju ulogu u određivanju dugovječnosti. Mjerili su utjecaj varijacija DNK na ekspresiju gena i usporedili svoje analize s nekoliko baza podataka o ljudima i neljudima. Zatim su nominirali neke gene koji vjerojatno moduliraju stope starenja. Zatim su testirali učinke manipuliranja tim genima kod valjkastih crva i otkrili da podskup genskih poremećaja zapravo utječe na životni vijek. Rezultati ove studije bit će bogat izvor gena starenja koji će, nadamo se, voditi razvoj terapija koje ne samo da produžuju životni vijek, već i zdravlje.

Projekt su financirali NIA, EPFL, European Research Council, Swiss National Science Foundation i Glenn Foundation for Medical Research. Članak pod naslovom “Genetika dugovječnosti ovisna o spolu i dobi u heterogenoj populaciji miševa” objavljen je u izdanju časopisa Science za listopad 2022.

Izvor:

Centar za zdravstvene znanosti Sveučilišta Tennessee

Referenca:

Sleiman, MB, i sur. (2022) Genetika dugovječnosti ovisna o spolu i dobi u heterogenoj populaciji miševa. Znanost. doi.org/10.1126/science.abo3191.

.