0

Studnice mládí objevena

Od chvíle, kdy si člověk začal uvědomovat sebe sama, uvažuje o vlastní smrtelnosti a sní o tom, jak nad ní vítězí. Až do nedávné doby byla moc nad dlouhověkostí věcí z říše pohádek, která se skutečným vědeckým pokrokem neměla nic společného. V poslední době ovšem vědecký výzkum směřuje k detailnímu pochopení molekulárních základů stárnutí. Praktická aplikace těchto poznatků by pak mohla záhy následovat.

S nedávnými vědeckými objevy v tomto směru nepřišel výzkum na lidech, ani na krysách či myších, ale na jednoduchých laboratorních organismech, jako jsou kvasnice a škrkavky. Tyto primitivní formy života nám poskytly zásadní a obecně platné klíče, jež otevřely cestu k celkovému přehodnocení podstaty procesu stárnutí.

 1972 Hoover Dam

Trump and the End of the West?

As the US president-elect fills his administration, the direction of American policy is coming into focus. Project Syndicate contributors interpret what’s on the horizon.

Tradiční evoluční myšlení chápe stárnutí jako proces, který standardně nastává v postreprodukční fázi života. V souladu s Darwinovým přirozeným výběrem nelze zastavit celkový úpadek jedince, jehož geny už byly předány další generaci. Celá řada buněčných a organických procesů přestává fungovat souběžně a stárnutí tak má mnoho příčin. Z toho plyne, že abychom mohli zpomalit proces stárnutí, museli bychom napravit postreprodukční závady na mnoha genech.

Z výzkumu kvasnic a škrkavek však vyplývá něco jiného. Vychází najevo, že mutace byť jediného genu vedou k výraznému prodloužení života a souběžnému zpomalení procesu stárnutí.

Jak je to ale možné, když přece podle evoluční teorie má stárnutí několik příčin najednou?

Odpověď nalezneme ve studiu molekul, tvořících geny, uvnitř kterých probíhají mutace, jež prodlužují délku života. Například univerzální gen nazvaný SIR2 určuje délku života jak kvasnic, tak škrkavek. Je-li do obou organismů genetickým zásahem vložena jedna kopie genu SIR2 navíc, dochází k prodloužení života. Naopak je-li gen SIR2 vyjmut, délka života se zkracuje.

Zdá se, že u kvasnic i škrkavek má gen SIR2 na starosti dostupnost potravy a v době jejího nedostatku zastavuje proces stárnutí stimulováním tvorby zvláštních tělísek - spór u kvasnic a dauerů u škrkavek -, jež dokáží bez přísunu potravy přežít extremně dlouhá období. Jakmile se situace zlepší, tyto spící formy života procitnou a začnou se rozmnožovat. Funkce přežití - zastavující stárnutí a rozmnožování v době nedostatku potravy -, kterou má gen SIR2 na starosti, je přizpůsobivá a v přírodě tudíž všudypřítomná.

Klasickou evoluční teorii stárnutí je tedy třeba poopravit. V době hojnosti běží proces stárnutí naplno, doprovázen rozmnožováním následovaným výpadkem funkce genů a celkovým oslabováním organismu. Avšak v době nedostatku se spustí program přežití, který stárnutí zpomaluje. Zajímavé na tom je, že tento mechanismus pro přežití dokáže u řady přírodních druhů spustit jediný gen.

Podporuje gen SIR2 přežití i u savců? V kulturách myších nebo lidských buněk savčí gen SIR2 kupodivu určuje reakci buňky na poškození DNA. Když se buňky střetnou s látkou, která je může poškodit, mají schopnost spáchat sebevraždu. Savčí gen SIR2 tento proces moduluje a jeho vyšší hodnoty oslabují smrtelnou reakci buněk (death cell response). Podobně jako u kvasnic a škrkavek tak i v případě buněčné kultury savčí gen SIR2 podporuje přežití.

Znamená to, že stárnutí u savců je alespoň zčásti způsobeno postupným úbytkem buněk a doprovodným selháváním orgánů? Možná, ale musíme si uvědomit, že tato smrtelná reakce buněk je cestou, jak vyřadit z provozu geneticky poškozené buňky dříve, než se z nich vytvoří nádory. Zvýšení aktivity genů SIR2 tak u savců může vést k rakovině, neboť závadné buňky by příliš dlouho zůstávaly naživu.

Ze dvou důvodů je však toto nepravděpodobné. Za prvé, z pohledu evoluce nemá velký smysl to, aby gen, jehož příroda obdařila schopností starat se o přežití, rovněž způsoboval rakovinu. A za druhé, nedávné pokusy na geneticky upravených myších ukázaly, že smrtelnou reakci buněk lze zpomalit bez rizika vzniku rakoviny. Z toho plyne, že existuje prostor pro zpomalení smrti buněk, v němž nedochází ke vzniku rakoviny a jenž může zároveň přispět k prodloužení života.

Je zřejmé, že praktický dopad těchto poznatků může být převratný. Pokud samostatné geny mohou určovat délku života savců, mělo by být možné vyvinout látky, které se naváží na proteiny těchto genů a pozmění jejich činnost. Léky zpomalující stárnutí by tak mohly být v dohlednu.

Fake news or real views Learn More

Nad vším tímto uvažováním se však vznáší otázka: prodlouží takové léky vitalitu a mládí, nebo jen pobyt v domovech důchodců?

Při hledání odpovědi na tuto otázku se zamysleme nad účinkem kalorické restrikce, u níž byla výzkumem odhalena schopnost prodlužovat život nejen kvasnicím, ale i savcům. U kvasnic, kde byl tento proces studován na úrovni molekul, je dlouhověkost, vyvolaná kalorickou restrikcí, zprostředkována genem SIR2. U savců zatím molekulární základ dlouhověkosti neznáme. Víme však, že zvířata, u nichž byla kalorická restrikce nasazena, jsou živá a zdravá po celou dobu jejich delšího života.