I ricercatori dell'EPFL e dell'UTHSC stanno studiando l'interazione tra geni, sesso, crescita ed età

I ricercatori dell'EPFL e dell'UTHSC stanno studiando l'interazione tra geni, sesso, crescita ed età

Scienziati guidati dall’Health Science Center dell’Università del Tennessee (UTHSC) e dall’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) in Svizzera esplorare la complessa interazione tra geni, sesso, crescita ed età e il modo in cui influenzano la variazione della longevità. I loro risultati, pubblicati sulla rivista Science, rappresentano un passo importante verso la comprensione del motivo per cui alcune persone vivono più a lungo di altre e forniscono una base per studi futuri volti a migliorare la durata della salute.

Robert Williams, PhD, presidente del Dipartimento di Genetica e Genomica presso il College of Medicine dell'UTHSC, insieme a Johan Auwerx, MD, PhD, professore e direttore del Laboratorio di Fisiologia Integrata e Fisiologia dei Sistemi presso l'EPFL, hanno lanciato un programma nel 2016 per definire i fattori genetici alla base dell'invecchiamento e della durata della vita.

Trovare percorsi molecolari comuni che controllano le differenze nel tasso di invecchiamento è cruciale per la nostra comprensione di come gli individui differiscono nella loro salute e nella durata della vita. Tali intuizioni possono aiutarci a trovare modi per intervenire razionalmente”.

Robert Williams, PhD, presidente del Dipartimento di Genetica e Genomica presso il College of Medicine dell'UTHSC

Il dottor Williams e Auwerx hanno lavorato con i colleghi del National Institute on Aging's Interventions Testing Program (ITP), che hanno donato al progetto il DNA di oltre 12.000 topi. I topi ITP sono geneticamente eterogenei. Ciascuno dei 27.574 topi studiati è un fratello pieno, condivide metà del suo patrimonio genetico con tutti gli altri topi partecipanti al programma e ciascuno ha una durata di vita nota, il che li rende un sistema ideale per lo studio.

I ricercatori dell'EPFL e dell'UTHSC hanno misurato la composizione genetica di oltre 3.000 topi, tutti fratelli o sorelle genetici. I topi sono stati poi genotipizzati e lasciati vivere fino alla morte naturale. I ricercatori hanno poi esaminato la connessione tra le differenze del DNA e le differenze nella durata della vita di ciascun topo. Questa mappatura genetica ha consentito ai team di definire tratti di DNA nei genomi che influiscono sulla longevità. I risultati mostrano che i segmenti di DNA, o loci, associati alla longevità sono in gran parte specifici del sesso, con le donne che hanno una regione nel cromosoma 3 che influenza la durata della vita. Quando gli uomini morti prematuramente per ragioni non legate all’età sono stati esclusi dall’analisi, sono emersi ulteriori segnali genetici, suggerendo che alcune variazioni genetiche influenzano la durata della vita solo dopo una certa età.

Oltre a cercare i determinanti genetici della longevità, i ricercatori hanno esaminato anche altri fattori. In generale, i topi più grandi muoiono prima. I ricercatori hanno scoperto che alcuni, ma non tutti, gli effetti genetici sulla longevità sono dovuti alla crescita. Uno degli effetti non genetici potrebbe essere il modo in cui l’accesso precoce al cibo influisce sulla crescita. Hanno osservato che i topi provenienti da cucciolate più piccole tendevano ad essere adulti più pesanti e ad avere una durata di vita più breve. I topi provenienti da cucciolate più grandi che dovevano condividere il latte materno con più fratelli crescevano più lentamente e vivevano in media più a lungo. I ricercatori hanno confermato queste tendenze tra crescita iniziale e longevità in grandi set di dati umani con centinaia di migliaia di partecipanti.

Oltre a caratterizzare gli effetti sulla longevità, i ricercatori hanno lavorato per individuare i geni che hanno maggiori probabilità di svolgere un ruolo nel determinare la longevità. Hanno misurato l'impatto della variazione del DNA sull'espressione dei geni e hanno confrontato le loro analisi con diversi database umani e non umani. Hanno poi nominato alcuni geni che probabilmente modulano i tassi di invecchiamento. Hanno poi testato gli effetti della manipolazione di questi geni nei nematodi e hanno scoperto che un sottoinsieme di disturbi genetici influiva effettivamente sulla durata della vita. I risultati di questo studio costituiranno una ricca risorsa di geni dell’invecchiamento che, si spera, guideranno lo sviluppo di terapie che non solo prolungano la durata della vita ma anche la salute.

Il progetto è stato finanziato dalla NIA, dall’EPFL, dal Consiglio europeo della ricerca, dal Fondo nazionale svizzero per la ricerca scientifica e dalla Glenn Foundation for Medical Research. L’articolo, intitolato “Genetica della longevità dipendente dal sesso e dall’età in una popolazione eterogenea di topi”, appare nel numero di ottobre 2022 di Science.

Fonte:

Centro di scienze della salute dell'Università del Tennessee

Riferimento:

Sleiman, MB, et al. (2022) Genetica della longevità dipendente dal sesso e dall'età in una popolazione di topi eterogenea. Scienza. doi.org/10.1126/science.abo3191.

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