Nuoruuskoodi 3. Miksi ikäännymme, vaikkei tarvitsisi.

Share on facebook
Share on linkedin
Share on whatsapp
Share on twitter
Share on email

Miksi ikäännymme?

Mikä on pitkäikäisyyden salaisuus? ”Miksi ikäännymme, vaikkei meidän tarvitsisi” oli Harvardin yliopiston ikääntymisen biologiaa tutkivan osaston johtajan, David Sinclairin, maailman maineeseen nousseen kirjan otsikko suomennettuna: (Lifespan. Why we age and why we don´t have to). 

Kahdessa edellisessä kirjoituksessani käsittelin Nobel palkitun Yoshinori Ohsumin tutkimustuloksia. Nyt perehdymme Oshinoriakin kuuluisamman professori Sinclairin tutkimuksiin. Sinclair halusi teorian tutkimuksen sijaan tehdä käytännön kokeita. Hän ei tehnyt kokeita ruokahiivalla kuten Oshinori, vaan lähinnä hiirillä ja oman lähipiirinsä vapaaehtoisilla.

Ei ole olemassa luonnonlakia, mikä tekisi kuolemasta välttämätöntä. Näin sanovat useat kuuluisat tieteentekijät D. Sinclairin lisäksi Richard Feynman (Nobel 1965), Ernest Frankel ym.

Enemman terveita elinvuosia

Pitkäikäiset eliöt

Tutkijat löytävät lähes päivittäin uusia lajeja listaan lähes kuolemattomista eliöistä.

Samaan listaan kuolemattomuudesta kuuluvat myös meidän kaikkien pelkäämät syöpäsolut ja ehkä jotkut bakteerit.

Vähän kookkaammatkin eliöt saattavat elää lähes loputtomasti, kuten karhukaiset, merivuokot (Hydra), planaria suvun litteämadot, aksolotti salamanteri, turritopsis suvun meduusat jne. 

Vieläkin kookkaammat eliöt voivat elää paljon meitä pitempään. Esimerkiksi USA:n Bristlecone mänty ja Kiinan Gingo biloba (neidon hiuspuu) elävät tuhansia vuosia. Grönlannin hai, (holkerikala), elää 400-500 vuotiaaksi, Grönlannin valas ainakin 200 vuotiaaksi. Muita ihmistä paljon pidempään eläviä ovat hummerit  (200), puna-ahvenet (200), jättiläiskilpikonnat , joiden myös sanotaan elävän yli 200 vuotta.

Syöpäsolujen kuolemattomuus perustuu niiden kykyyn jatkuvasti palauttaa kromosoomien päässä olevien telomeerien pituus entiselleen jakautumisen jälkeen.  Siten solun jakautuminen voi jatkua loputtomiin. Tutkijat ovat yrittäneet käyttää samaa menetelmää muilla soluilla, mutta saaneet tähän mennessä tulokseksi vain uusia syöpäsoluja. 

Perussyy syöpäsolujen syntyyn on, että ikääntynyt solu, jonka tulisi tehdä ohjelmoitu itsemurha (apoptosis), ei sitä teekään tietyn proteiinivirheen tai vaurion vuoksi. Miksi sitten syöpäsolu ei suostu kuolemaan normaaleilla käsittelyillä, ei tiedetä. Se tiedetään, että DNA:ssa on emäskoodeja, jotka pystyvät aktivoimaan tapahtumaketjuja, jotka saavat syöpäsolun muuttumaan kuolemattomaksi. Ei kuitenkaan tiedetä, mitä nämä DNA koodit täsmällisesti ovat eikä niihin osata vaikuttaa.

Eläinkokeet (Sinclairin kirjasta)

Sinclair tutkijaryhmineen teki käytännön kokeita useimmiten hiirillä selvittääkseen kysymystä ”miksi ikäännymme”.

Rajoittamalla hiiren kalorin saantia 30% normaalista hän sai hiiret elämään 30% pidempään. Se tarkoittaisi ihmisellä 25 vuotta.

Ihmisellä ei voida kaloreja jatkuvasti rajoittaa 30%:lla, mutta lähes sama tulos saadaan rajoittamalla ravinnon saantia vain 6-8 tunniksi vuorokaudessa vuorokautista kalorimäärää rajoittamatta.

Sinclair lähti tutkijaryhmineen ajatuksesta yrittää vaikuttaa jo tunnettuihin pitkäikäisyysgeeneihin ja -entsyymeihin. Ensin geeni- ja kantasolutekniikalla ja sitten selvittämällä, millä biokemiallisella molekyylillä saataisiin aikaiseksi sama vaikutus kuin geenisaksillakin.

 Autofagian tutkimisen lisäksi Sinclair pyrki kantasolu- ja geeniteknologian kautta paitsi ymmärtämään ikääntymisen prosessia, myös vaikuttamaan siihen. Sinclair lähti ajatuksesta, että jos geenitekniikalla onnistutaan kytkemään päälle tai pois sopivia  elämää pidentäviä geenejä, löydettäisiin myös myöhemmin kemiallisia molekyylejä, joilla sama ilmiö voidaan saavuttaa lääkkeenomaisesti, koska geenit aina tottelevat kemiallisia entsyymejä.

Eläinkokeissa Sinclairin ryhmä on havainnut yksinkertaisimmaksi keinoksi lisätä koe-eläinten elinikää rajoittamalla ravinnon saantia. Vuorokautinen pätkäpaasto osoittautui tehokkaaksi ja mutkattomaksi tavaksi.

Apinoilla tehdyissä kokeissa kaloreja rajoittavat apinat, paitsi ikääntyivät hitaammin, pysyivät myös pitempään terveinä ja hyväkuntoisina. Niille ei kehittynyt diabetesta ja syöpä- ja sydänsairauksia läheskään yhtä paljon kuin kontrolliryhmälle, joka söi niin paljon kuin niitä huvitti.

NAD entsyymi.

Sinclairin tutkimusryhmä kokeili myös voidaanko paaston kaltainen tulos saada aikaan aktivoimalla pitkäikäisyysgeenejä ilman paastoa antamalla hiirille NMN molekyyliä, joka nostaa solun NAD+ tasoa. IIkääntyneillä NAD+ tasot laskevat ja laskenut NAD+ estää Sirtuin pitkäikäisyysgeenien aktivoitumisen. NMN molekyyliä saaneet ikääntyneet hiiret juoksivat keinotekoisella radalla 50% pidemmälle kuin nuoremmat. Jotkut jopa juoksivat yli 3 km yhteen menoon, mitä ei edes pidetty mahdollisena nuorillekaan hiirille. Juoksu jouduttiin keskeyttämään, koska ohjelmassa ei oltu varauduttu näin pitkään juoksuun. David Sinclair kuvaa hiiren yli 3 km juoksua: ”kuin 70 vuotias ihminen voittaisi juoksussa kaksikymppisen nuoren tai voittaisi mitalin olympialaisissa”.

NAD on entsyymi, jota kaikki solut tarvitsevat energian tuotannossaan. NAD määrä laskee ikäntyessämme ja johtaa Sinclairin mukaan Sirtuin geenien aktiivisuuden laskuun.

Se taas johtaa ikääntymissairauksiin: diabetekseen, sydänsairauksiin, Alzheimerin tautiin, Osteosporosiin ja jopa syöpäsairauksiin.

Yamanaka koodi kantasoluille.

Prof Sinclairin laboratorio käsitteli geenitekniikalla vanhan hiiren silmää kääntämällä retinan ikää taaksepäin 1 vuodesta 2 kk ikäiseen. Näkö palautui 2 kk ikäisen tasolle. Kokeilujen jälkeen tämä onnistui käyttämällä vain kolmea Yamanaka tekijää neljän sijaan. Sitten pysäytettiin Yamanaka tekijöiden toiminta sopivassa kohdassa (kokeilemalla) ennen kuin ne muuttuivat ns. pluripotent kantasoluiksi (iPSC).

Koetta on sittemmin jatkettu ulottamalla se, ei pelkästään silmään, vaan koko hiireen. Mitään haittavaikutuksia ei professori Sinclairin mukaan ole todettu. Toisaalta Sinclair tunnustaa, etteivät he täysin tiedä, miksi nämä Yamanaka tekijät toimivat siten kuin toimivat. Onnistunut koetulos saatiin yksinkertaisesti kokeilemalla. 

Tiedelehti Nature julkaisi maaliskuussa 2020 tutkimuksen, jossa Stanfordin Yliopiston tutkijaryhmä onnistui soluviljemässä kääntämään ihmisen kudossolujen epigeneettistä ikää ohjelmoimalla niitä uudelleen Yamanaka tekijöillä. Nuorentuminen mitattiin luotettavaksi todetulla ns. Epigenetic clock menetelmällä. Jo aiemmin oli samantapaisia tuloksia saatu muissakin tutkimuksissa. Ne vain vahvistavat sen että menetelmä, jota Sinclair tutkijaryhmänsä kanssa käytti, on toistettavissa.

Sinclairin tutkijat eivät siis pelkästään hidastaneet ikääntymistä, vaan käänsivät sen taaksepäin haluamansa määrän. Vielä ei tiedetä voiko ikääntymisen kelloa siirtää taaksepäin vain kerran, kaksi vai sata kertaa. Tämä on se, mitä kuumeduusa tekee luonnostaan. Se siirtyy meduusavaiheesta takaisin polyyppivaiheeseen mutkattomasti. Mutta onhan meduusa lopulta yksinkertaisempi olio kuin hiiri tai ihminen.

Ihmisen miljardien solujen uudelleen kääntäminen kantasoluiksi on hankala ajatus. Varsinkin kun ikääntyessämme kantasolujen määrä jatkuvasti vähenee. Laboratoriossa tehtävää geenimanipulatiota ei voi kuvitellakaan tehtäväksi kaikille halukkaille. Tutkijat pyrkivätkin nyt selvittämään miten kuumeduusat sen tekevät.

Tilaa Uutiskirje

Katso; Nuoruuskoodi 1. Enemmän terveitä elinvuosia.

Katso; Nuoruuskoodi 2. Aktivoi viallisten solujen kierrätys.

Katso; Paasto. Niukka, rytmitetty ruokavalio pitää vireänä.

Jaa muillekin

Share on facebook
Share on linkedin
Share on whatsapp
Share on twitter
Share on email