Biologiczne zegarki Nowaka

Biologiczne zegarki Nowaka

Nasz zegar biologiczny tak naprawdę składa się z wielu małych zegarków. Przy odrobinie precyzji można by je cofać.

Popatrz w lustro. Widzisz zmarszczki? Te na twarzy można jeszcze wygładzać kolagenem, a potem botoksem, ale twój wiek biologiczny widać choćby po szyi oraz dłoniach. Trudno jest z tym cokolwiek zrobić. Nawet 55-letnia Madonna, która na zabiegi estetyczne może wydać miliony, jest tutaj bezradna. Paparazzi zabijają się, by sfotografować ją w niekorzystnym momencie, gdy zapadnięta i zmarszczona szyja odsłania jej prawdziwy wiek. To prawda stara jak świat – możesz oszukiwać starość, ale z zegarem biologicznym nie wygrasz. Na razie. Bo naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles właśnie uczynili krok ku temu, abyśmy mogli odmłodnieć. Co prawda na razie nie cofnęli ani nawet nie zatrzymali czasu, ale rozbili przynajmniej zegar biologiczny – na wiele małych zegarków. Biolog molekularny Steve Horvath z zespołem twierdzą, że u statystycznego Nowaka czy Kowalskiego różne części ciała starzeją się z różną prędkością. Opracowali też najdokładniejszy jak dotąd system mierzenia upływu czasu w komórkach.

Do tej pory, patrząc w lustro, mieliśmy tylko intuicję, że różne części naszego ciała starzeją się w różnym tempie. Brakowało jednak możliwości zmierzenia tego procesu. – Żeby w ogóle walczyć ze starzeniem, musimy mieć obiektywną miarę tego, jak ono postępuje – mówi Horvath. – Musimy sprawdzić, co przyśpiesza, a co spowalnia proces starzenia. Ale jakim narzędziem zmierzyć upływ czasu w tak różnych częściach ciała, jak mózg, płuca, serce, skóra, nerki czy wątroba?

Tykające geny

Amerykańscy naukowcy potrzebowali wzorca dla pomiaru czasu biologicznego, czyli jakiegoś wspólnego kryterium, według którego można by mierzyć upływ czasu we wszystkich komórkach ciała człowieka. Z pomocą przyszły zmiany w DNA. Badacze zauważyli, że w trakcie życia komórki jej DNA ulega metylacji – naturalnemu, chemicznemu procesowi, podczas którego dodawane lub odejmowane są grupy metylowe (CH 3 ). W naszych komórkach proces metylacji reguluje ekspresję genów, czyli „włączanie” i „wyłączanie” ich aktywności.

Horvath przenalizował ponad 120 zestawów danych na temat metylacji, które uzyskali w poprzednich badaniach naukowcy. Analizując za pomocą komputera 8 tys. próbek pobranych od ludzi w różnym wieku – od płodu do stulatków – szukał wzorców metylacji powtarzających się we wszystkich rodzajach komórek. To nie lada zadanie, zwłaszcza że dane dotyczyły ponad 50 typów tkanek pobranych z tak różnych miejsc jak skóra, nerki czy serce. – To było jak porównywanie jabłek i pomarańczy – mówi Horvath. Różnorodność utrudniała poszukiwania, bo w pewnych częściach genomu – podstawowego materiału genetycznego organizmu – metylacja jest ściśle związana z funkcją danej komórki.

Dlatego badacze musieli najpierw namierzyć i wyrzucić z pola swoich zainteresowań procesy metylacji związane tylko z poszczególnymi tkankami. Ostatecznie określili ponad 350 regionów genomu, które nadają się na uniwersalny wskaźnik wieku – bo ich metylacja wraz z wiekiem przebiega podobnie w prawie wszystkich typach tkanek. Dzięki temu powstał biologiczny ślad starzenia.

Piersi starzeją się szybciej

Ale czy to ślad właściwy? Żeby to sprawdzić, badacze przeprowadzili test. Kazali komputerowi oszacować wiek tkanek wyłącznie na podstawie wzorca metylacji z „uniwersalnych” rejonów genomu. Okazało się, że w 96 proc. przypadków komputer odpowiadał dobrze, podając jako wiek biologiczny prawdziwy wiek kalendarzowy dawcy tkanki lub wiek do niego zbliżony. Program średnio mylił się najwyżej o trzy lata, a najmniejszy błąd występował w przypadku osób do 30. roku życia. – Nasza metoda jest dwa razy dokładniejsza niż szacowanie wieku komórek poprzez długość telomerów, czyli najlepszy znany dotąd sposób – mówi Horvath. – To niesamowite, że można stworzyć zegar odmierzający tak dokładnie czas w różnych częściach ciała.

Choć większość tkanek zdaje się starzeć według jednego zegara, to jednak niektóre odmierzają czas inaczej – działając najwyraźniej według innych zegarków. Program komputerowy określał ich wiek biologiczny jako o wiele wyższy lub niższy od wieku kalendarzowego dawcy. – Testy podawały błędne wyniki szczególnie w przypadku tkanki piersi, błony śluzowej macicy, komórek skóry właściwej, tkanki szkieletowej oraz tkanki serca – wylicza Horvath w czasopiśmie „Genome Biology”. Poziom metylacji w zdrowych tkankach piersi wskazywał na przykład, że są biologicznie starsze od 3 do 15 lat w stosunku do wieku kalendarzowego dawcy. Z kolei według tej samej miary w przypadku tkanki serca jej wiek oceniany był na dziewięć lat mniej. – Mogę tylko spekulować, jakie są powody błędnej kalibracji testu w tych przypadkach – mówi Horvath. Według niego na szybsze starzenie się piersi wpływ może mieć gospodarka hormonalna kobiet, natomiast za wolniejsze starzenie się serca odpowiada nieustanny proces regeneracji, jakim ono podlega dzięki komórkom macierzystym. Najstarsze biologicznie okazywały się tkanki nowotworowe – miały średnio 36 lat więcej niż dawca. Natomiast najmłodsze były właśnie komórki macierzyste. – Z moich wskaźników wynika, że komórki macierzyste są jak noworodki – mówi Horvath. – Cofnięcie czyjejś komórki do etapu komórki macierzystej resetuje wiek komórkowy do zera.

Pokusy zegarmistrza

Czym różni się zegarek na ręce od zegarka biologicznego? Tym, że chcesz, aby ten pierwszy działał jak najdokładniej, ale już ten drugi mógłby trochę zwolnić. Skoro więc poziom metylacji jest dobrym wskaźnikiem starzenia się komórek, to każdego biologicznego zegarmistrza prędzej czy później dopadnie pokusa, aby przy nim pomajstrować. Horvath, który swój program komputerowy umieścił za darmo w internecie, chce teraz sprawdzić, co się stanie, gdy „wyłączymy” zegarki biologiczne w komórkach. Czy zahamuje to proces starzenia się bez efektów niepożądanych, np. zwiększenia ryzyka nowotworów? Na razie nie wiadomo. – Model Horvatha w obecnej formie pokazuje tylko, że między metylacją i starzeniem się istnieje statystyczny związek, ale wciąż nie wiadomo, czy jedno powoduje drugie – twierdzi Darryl Shibata, patolog z Uniwersytetu Południowej Kalifornii. Niezależnie od tego wyniki amerykańskich naukowców już teraz będą mogły znaleźć praktyczne zastosowanie na przykład w kryminologii: na podstawie choćby próbki krwi będzie można oszacować wiek człowieka.

Poza tym możliwość określenia wieku biologicznego, niezależnego od tego zapisanego w metryce, to gra warta świeczki. Taki wskaźnik mógłby mieć pozytywny wpływ na zdrowie publiczne: jeśli dowiemy się, że biologicznie jesteśmy starsi niż kalendarzowo, dwa razy się zastanowimy, zanim zrezygnujemy ze sportu czy sięgniemy po szkodliwe używki. – Na razie o naszym wieku świadczy wciąż jeszcze tylko akt urodzenia – mówi Darryl Shibata. – A przecież wystarczy pójść na spotkanie klasowe po latach, aby się przekonać, że wiek kalendarzowy i biologiczny to dwie różne rzeczy. ■

Okładka tygodnika WPROST: 49/2013
Więcej możesz przeczytać w 49/2013 wydaniu tygodnika „Wprost”
Zamów w prenumeracie lub w wersji elektronicznej:
 0

Spis treści tygodnika Wprost nr 49/2013 (1606)

  • Premier Tusk zatka nos 1 gru 2013, 20:00 Tydzień temu pisaliśmy o przemocy wobec kobiet w zachodniopomorskim SLD. Jeszcze wcześniej ujawniliśmy nagrania z udziałem ówczesnego rzecznika PiS Adama Hofmana, który przed swoimi współpracowniczkami przechwalał się wielkością swego... 4
  • Infoafera bardzo polityczna 1 gru 2013, 20:00 Premier Tusk w zeszłym tygodniu na zamkniętym spotkaniu tłumaczył kierownictwu swego klubu parlamentarnego, jak należy mówić o infoaferze. Przekaz dnia od szefa rządu był następujący: To nie jest afera polityczna, lecz urzędnicza i w... 4
  • Skaner 1 gru 2013, 20:00 kultura Afganistan jest w nas Zrozumiałem, że nie jestem w stanie zdokumentować życia żołnierzy, będąc zewnętrznym obserwatorem. Na szczęście wpuścili mnie do swojego świata – mówi Maksymilian Rigamonti, fotoreporter tygodnika... 6
  • Upadłe gwiazdy biedapartii 1 gru 2013, 20:00 Szybkie samochody, kobiety, drogie knajpy, markowe ciuchy. Adam Hofman i agent Tomek niechętnie przyznają się do swojej największej słabości: zamiłowania do luksusu. 20
  • Cesarz Czyściciel 1 gru 2013, 20:00 Na fotel ministra sportu zaprowadziły go bezwzględność i spryt. Teraz z byłym wuefistą spod Łodzi musi się liczyć sam premier. 22
  • Przemoc, partia, parytet 1 gru 2013, 20:00 Sprawa przemocy w zachodniopomorskim Sojuszu Lewicy Demokratycznej, o której „Wprost” pisał tydzień temu, jest tyleż banalna, ile interesująca. Banalna, bo zawsze i wszędzie, gdzie zbierze się kilkadziesiąt pijących osób,... 26
  • Skini górą 1 gru 2013, 20:00 MSW powołało zespół, który ma walczyć ze skinami na Podlasiu. Prokuratura utworzyła specprokuratury do zwalczania faszystów. Mimo to SKINI I TAK SĄ GÓRĄ. 28
  • Jezu, jak się cieszę! 1 gru 2013, 20:00 Na szczęście są miejsca w Polsce, gdzie idzie ku lepszemu. Taki na przykład Goleniów od paru dni znajduje się pod protekcją Króla Wszechświata. Wszystko dzięki zapobiegliwości burmistrza, który zawierzył gminę Jezusowi Chrystusowi.... 31
  • Interes nie do końca publiczny 1 gru 2013, 20:00 Koteria, klientelizm, POLITYCZNA KORUPCJA. Tak opisują życie samorządowe polscy radni. Obawiają się, że służba publiczna staje się biznesem. 32
  • Bez kija nie umiem 1 gru 2013, 20:00 Jeżeli rodzicom ZABRANIA SIĘ BIĆ DZIECI, odbiera się im narzędzie wychowawcze. A powszechnie akceptowany klaps to nie jest metoda wychowawcza. To przestępstwo. 34
  • Olimpijski dym 1 gru 2013, 20:00 Władze Krakowa szykują się do walki o zimowe igrzyska olimpijskie w 2022 r. Najpierw muszą przezwyciężyć niechęć obywateli. 38
  • Przytulić się mogę do kota 1 gru 2013, 20:00 Alicja przetestowała wszystko. Afrodyzjaki, żele i erotyczne gadżety. Pozycje z Kamasutry. Filmy pornograficzne. Masturbację. Seks z koleżanką. I nic. Dziś wie, że jest aseksualna. 42
  • Wschód miłości 1 gru 2013, 20:00 Tradycyjni polscy mężczyźni coraz częściej szukają IDEALNYCH ŻON za wschodnią granicą. Ale warto zachować ostrożność, bo nawet tam zdarzają się wyrachowane blagierki. 50
  • Skazani na życie 1 gru 2013, 20:00 Pierwsi zabójcy skazani na dożywocie niedługo będą mogli się ubiegać o PRZEDTERMINOWE ZWOLNIENIE Z WIĘZIENIA. Kim są dzisiaj? To starają się ustalić naukowcy. 54
  • Lek skrojony na miarę 1 gru 2013, 20:00 Terapie spersonalizowane, czyli takie, kiedy lek jest dopasowany precyzyjnie do choroby, to sukces nowoczesnej medycyny. Wyjściowo kosztowne, finalnie opłacalne. Znacząco przedłużają życie pacjentów, którym nie można pomóc w inny sposób. 56
  • Nie opuści mnie do śmierci 1 gru 2013, 20:00 Zabił żonę, bo nie chciała odnowienia w kościele przysięgi małżeńskiej. 58
  • Zrobię z niego marmoladę 1 gru 2013, 20:00 Telewizyjne starcie Lecha Wałęsy i Alfreda Miodowicza ćwierć wieku temu otworzyło Polsce drogę do wolności. Tak wyglądały kulisy tej walki. 62
  • Kijów się budzi 1 gru 2013, 20:00 Po dziewięciu latach Ukraińcy znowu wyszli na ulice. TO JESZCZE NIE REWOLUCJA, ale prezydent Janukowycz nie może już spać spokojnie. 66
  • Balangowy burmistrz 1 gru 2013, 20:00 Pije, ćpa, kłamie, klnie, molestuje i wciąż ma poparcie wyborców. Poznajcie ROBA FORDA, człowieka, który rozsławia Kanadę. 70
  • Rewolta w Sofii 1 gru 2013, 20:00 Oburzeni w Bułgarii od miesięcy demonstrują na ulicach. Głuche na ich protest są rząd i cała Unia. 72
  • Zyski nasze za euro wasze 1 gru 2013, 20:00 Nowy unijny budżet zaklepany. Od nowego roku trafią do nas kolejne miliardy euro. Sprawdziliśmy, kto do tej pory najwięcej i najmniej zyskał na członkostwie Polski w UE. 74
  • Czas na fundusze 1 gru 2013, 20:00 Jak zainwestować pieniądze w czasach, gdy oprocentowanie lokat bankowych jest raczej niskie? Dla tych, którzy nie są znawcami rynków finansowych, najlepszym rozwiązaniem jest powierzenie środków funduszom inwestycyjnym. 78
  • Twój plan na przyszłość 1 gru 2013, 20:00 Chcesz spokojnie myśleć o swojej finansowej przyszłości? Zacznij nad nią pracować. Idealnie się do tego nadają plany i programy oszczędzania w funduszach inwestycyjnych i różnego rodzaju ubezpieczenia umożliwiające inwestowanie nawet niewielkich kwot. 80
  • Biologiczne zegarki Nowaka 1 gru 2013, 20:00 Nasz zegar biologiczny tak naprawdę składa się z wielu małych zegarków. Przy odrobinie precyzji można by je cofać. 82
  • Legenda prześwietlona 1 gru 2013, 20:00 Czytając o ekscesach muzyków Lady Pank, można pomyśleć, że wciąż noszą krótkie spodnie. Może dlatego nie podoba im się ich nowa biografia. Nieautoryzowana. 84
  • Kalejdoskop kulturalny 1 gru 2013, 20:00 MUZYKA Kuchnia mistrza Jerzego O wrażeniach ze śpiewania w duecie z Jerzym Wasowskim opowiada Dorota Miśkiewicz. Rozmawia Piotr Metz Trudno w to uwierzyć, ale udało się odnaleźć niepublikowane piosenki Jerzego Wasowskiego. W dodatku przez... 88
  • Hotel z klasą 1 gru 2013, 20:00 Niezależnie od tego, czy jedziemy w podróż służbową, na długie wakacje, czy tylko na weekend – potrzebujemy noclegu. Od tego, jaki hotel wybierzemy, w dużej mierze zależy powodzenie i komfort wyjazdu. 94
  • Bomba tygodnia 1 gru 2013, 20:00 Jaka róża, taki foch Ewa Chodakowska to jedno z odkryć 2013 r. Budowała popularność w internecie, by szybko cieszyć się owocami swojej pracy. Jest szał. Hiperlans, kontrakty reklamowe i masa fanów (ponad 600 tys. na Facebooku). To fajna... 98

ZKDP - Nakład kontrolowany