O genă esențială în controlul îmbătrânirii: vgll3 și compromisurile sale biologice
LEAD: Un nou studiu realizat de cercetători de la Universitatea Ebraică din Ierusalim a identificat o genă crucială, cunoscută sub denumirea de vestigial-like 3 (vgll3), care joacă un rol semnificativ în determinarea vitezei de creștere și a maturizării reproductive la peștii killifish turcoaz africani (Nothobranchius furzeri). Descoperirile sugerează un compromis genetic, în care accelerarea creșterii timpurii este însoțită de un risc crescut de cancer și o durată de viață scurtă.
Studiul aduce în prim-plan conceptul de „pleiotropie antagonică”, care sugerează că anumiți genes pot avea efecte benefice în tinerețe, dar negative în etapele ulterioare ale vieții. Această idee, deși acceptată în comunitatea științifică, a avut până acum dovezi limitate în rândul vertebratelor. Cercetătorii au demonstrat că gena vgll3 contribuie la o strategie biologică de tipul „trăiește repede, mori tânăr”, explicând astfel de ce genele ce limitează longevitatea sunt păstrate în evoluție.
Detalii Specifice
Geneticianul Itamar Harel de la Universitatea Ebraică afirmă: „Practic am surprins evoluția în actul de a face un compromis”. Acesta subliniază că, de-a lungul anilor, oamenii de știință s-au întrebat de ce organismul uman nu poate menține o stare de tinerete eternă. Gena vgll3 oferă un răspuns, sugerând că natura prioritizează continuitatea speciei în detrimentul longevitații individuale. „Suntem construiți să sprintăm, nu să alergăm la maraton”, adaugă Harel.
Cercetătorii au studiat gena vgll3 datorită relației sale cu pubertatea umană și vârsta de reproducere la somon, precum și rolul său în creșterea celulară. Killifish, având o durată de viață foarte scurtă, de doar câteva luni, au fost considerați subiecți ideali pentru studii asupra îmbătrânirii. Prin utilizarea tehnologiei CRISPR, echipa a modificat gena vgll3, observând că peștii astfel modificați au avut rate mai mari de diviziune celulară, au crescut mai repede și au atins maturitatea sexuală mai devreme.
Cu toate acestea, acest avantaj a venit cu un cost. Spre finalul vieții, aceștia au dezvoltat tumori asociate cu înaintarea în vârstă, inclusiv forme de cancer asemănătoare melanomului uman. Se pare că, în condiții normale, vgll3 funcționează ca o „frână de siguranță”, iar eliberarea acesteia duce la accelerarea procesului de îmbătrânire.
Cercetătorii au observat, de asemenea, că variațiile genei vgll3 afectează activitatea celulelor stem și repararea ADN-ului, procese esențiale pentru o viață sănătoasă și îndelungată. „Aceste descoperiri sunt în concordanță cu ideea unui compromis”, au concluzionat cercetătorii, „între beneficiile din tinerețe, cum ar fi creșterea rapidă și maturizarea reproductivă, și riscul crescut de boală și mortalitate la vârste înaintate”.
Deși oamenii au și ei gena vgll3, cercetările viitoare sunt necesare pentru a determina dacă aceasta funcționează în mod similar. Dacă da, există potențialul de a dezvolta „pârghii” terapeutice pentru tratamente împotriva cancerului și pentru îmbunătățirea sănătății la bătrânețe, deși acest obiectiv este încă un vis îndepărtat.
Studiile anterioare au arătat că gena vgll3 are o imagine complexă, fiind asociată atât cu stimularea, cât și cu suprimarea tumorilor. Astfel, rămâne de văzut cum influențează aceasta îmbătrânirea și bolile asociate. Teoria pleiotropiei antagonice, susținută de acest studiu, a câștigat o bază mai solidă, întărind ideea că genele individuale pot avea un impact semnificativ asupra creșterii.
Harel subliniază: „Ceea ce este fascinant și înspăimântător este că acel cancer pe care îl vedem la acești pești nu este un accident aleatoriu. Este umbra directă a vitalității lor tinere. Același mecanism care determină o celulă să construiască un corp tânăr ajunge, la bătrânețe, să construiască o tumoră”.
Următorul pas pentru cercetători este să descopere dacă pot separa efectele benefice ale vgll3 din tinerețe de cele dăunătoare ale îmbătrânirii. Harel afirmă: „Dacă înțelegem acest mecanism, am putea în sfârșit să învățăm cum să decuplăm creșterea sănătoasă de bolile îmbătrânirii”.
Studiul a fost publicat în revista Nature Communications.
