Výskumníci z EPFL a UTHSC študujú interakciu medzi génmi, pohlavím, rastom a vekom

Výskumníci z EPFL a UTHSC študujú interakciu medzi génmi, pohlavím, rastom a vekom

Vedci pod vedením Centra zdravotnej vedy University of Tennessee (UTSHC) a École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) vo Švajčiarsku preskúmať komplexnú súhru génov, pohlavia, rastu a veku a ako ovplyvňujú variácie v dlhovekosti. Ich zistenia, publikované v časopise Science, sú dôležitým krokom k pochopeniu, prečo niektorí ľudia žijú dlhšie ako iní, a poskytujú základ pre budúce štúdie na zlepšenie zdravotného stavu.

Robert Williams, PhD, predseda Katedry genetiky a genomiky na Lekárskej fakulte UTHSC, spolu s Johanom Auwerxom, MD, PhD, profesorom a riaditeľom Integrovaného laboratória fyziológie a systémovej fyziológie na EPFL, spustili v roku 2016 program na definovanie genetických faktorov, ktoré sú základom starnutia a dĺžky života.

Nájdenie spoločných molekulárnych dráh, ktoré kontrolujú rozdiely v rýchlosti starnutia, je rozhodujúce pre naše pochopenie toho, ako sa jednotlivci líšia v zdraví a dĺžke života. Takéto poznatky nám môžu pomôcť nájsť spôsoby, ako racionálne zasiahnuť.“

Robert Williams, PhD, predseda Katedry genetiky a genomiky na Lekárskej fakulte UTHSC

Dr. Williams a Auwerx spolupracovali s kolegami z National Institute on Aging's Interventions Testing Programme (ITP), ktorý do projektu daroval DNA z viac ako 12 000 myší. ITP myši sú geneticky heterogénne. Každá z 27 574 skúmaných myší je úplným súrodencom, zdieľa polovicu svojho genetického dedičstva s každou ďalšou myšou v programe a každá má známu dĺžku života, čo z nich robí ideálny systém na štúdium.

Výskumníci z EPFL a UTHSC zmerali genetickú výbavu viac ako 3 000 myší, z ktorých všetky boli genetickými bratmi alebo sestrami. Myšiam sa potom určil genotyp a nechali sa žiť až do ich prirodzenej smrti. Vedci potom skúmali súvislosť medzi rozdielmi v DNA a rozdielmi v dĺžke života každej myši. Toto genetické mapovanie umožnilo tímom definovať úseky DNA v genómoch, ktoré ovplyvňujú dlhovekosť. Výsledky ukazujú, že segmenty DNA alebo lokusy spojené s dlhovekosťou sú do značnej miery špecifické pre pohlavie, pričom ženy majú oblasť na chromozóme 3, ktorá ovplyvňuje dĺžku života. Keď boli z analýzy odstránení muži, ktorí zomreli predčasne z dôvodov nesúvisiacich s vekom, objavili sa ďalšie genetické signály, ktoré naznačujú, že niektoré genetické variácie ovplyvňujú dĺžku života až po určitom veku.

Vedci okrem hľadania genetických determinantov dlhovekosti skúmali aj ďalšie faktory. Vo všeobecnosti platí, že väčšie myši zomierajú skôr. Vedci zistili, že niektoré, ale nie všetky genetické účinky na dlhovekosť sú spôsobené rastom. Jedným z negenetických účinkov môže byť to, ako skorý prístup k jedlu ovplyvňuje rast. Pozorovali, že myši z menších vrhov mali tendenciu byť ťažšie dospelé a mali kratšiu životnosť. Myši z väčších vrhov, ktoré sa museli deliť o materské mlieko s viacerými súrodencami, rástli pomalšie a žili v priemere dlhšie. Výskumníci potvrdili tieto trendy medzi skorým rastom a dlhovekosťou vo veľkých súboroch ľudských údajov so stovkami tisíc účastníkov.

Okrem charakterizovania účinkov na dlhovekosť výskumníci pracovali na nájdení génov, ktoré s najväčšou pravdepodobnosťou zohrávajú úlohu pri určovaní dlhovekosti. Merali vplyv variácií DNA na expresiu génov a porovnávali svoje analýzy s niekoľkými ľudskými a nehumánnymi databázami. Potom nominovali niektoré gény, ktoré pravdepodobne modulujú rýchlosť starnutia. Potom testovali účinky manipulácie s týmito génmi na škrkavkách a zistili, že podskupina génových porúch skutočne ovplyvňuje dĺžku života. Výsledky tejto štúdie budú bohatým zdrojom génov starnutia, ktoré, dúfajme, povedú k vývoju terapií, ktoré nielen predĺžia život, ale aj zdravie.

Projekt financovali NIA, EPFL, Európska rada pre výskum, Švajčiarska národná vedecká nadácia a Glennova nadácia pre lekársky výskum. Článok s názvom „Genetika dlhovekosti závislá od pohlavia a veku v heterogénnej populácii myší“ sa objavuje vo vydaní Science z októbra 2022.

Zdroj:

Centrum zdravotníckych vied University of Tennessee

Referencia:

Sleiman, MB a kol. (2022) Genetika dlhovekosti závislá od pohlavia a veku v heterogénnej populácii myší. Veda. doi.org/10.1126/science.abo3191.

.