Cercetătorii au descoperit o genă care accelerează maturizarea, dar crește riscul de cancer

Un nou studiu pare să fi identificat o piesă esențială din mecanismul biologic care controlează îmbătrânirea. Este vorba despre o genă ar determine cât de repede cresc peștii killifish turcoaz africani (Nothobranchius furzeri) și cât de repede ajung la maturitate reproductivă, scrie Science Alert.

Totuși, există un dezavantaj major: modificările acestei gene, cunoscute sub numele de vestigial-like 3 (vgll3), pot duce și la un risc mai mare de cancer la acești pești odată cu înaintarea în vârstă, precum și la scurtarea duratei de viață.

Aceasta este o dovadă experimentală rară a unui „compromis genetic” pe care cercetătorii îl căutau, în special la vertebrate.

Echipa condusă de oameni de știință de la Universitatea Ebraică din Ierusalim a vrut să testeze ideea de „pleiotropie antagonică” — conceptul conform căruia anumite gene pot accelera creșterea timpurie, dar pot provoca efecte negative mai târziu în viață.

Este o teorie tot mai acceptată, însă până acum dovezile concrete, sub forma unor gene specifice, au fost greu de găsit.

Dovezile experimentale de aici susțin ideea că anumite gene promovează o strategie de tip „trăiește repede, mori tânăr”. Ele explică și de ce genele care limitează longevitatea sunt păstrate în evoluție.

„Practic am surprins evoluția în actul de a face un compromis”, spune geneticianul Itamar Harel de la Universitatea Ebraică din Ierusalim.

„De ani de zile ne întrebăm de ce corpul nostru nu se poate menține la nesfârșit. Această genă ne oferă un răspuns direct: natura nu prioritizează longevitatea, ci continuitatea. Suntem construiți să sprintăm, nu să alergăm la maraton”.

Cercetătorii au studiat vgll3 deoarece variațiile naturale ale genei au fost anterior legate de momentul pubertății la oameni și de vârsta de reproducere la somon. De asemenea, este cunoscută pentru rolul ei în creșterea celulară.

Cum killifish trăiesc vieți foarte scurte – doar câteva luni – sunt ideali pentru studiile despre îmbătrânire și longevitate.

Cercetătorii au folosit tehnologia CRISPR pentru a modifica gena vgll3 la acești pești, afectând proteinele pe care aceasta le produce.

Peștii modificați au prezentat rate crescute de diviziune celulară: au crescut mai repede și au ajuns mai devreme la maturitate sexuală.

Către finalul vieții, acești pești au dezvoltat mai multe tumori asociate vârstei, inclusiv cancere asemănătoare melanomului la oameni.

Se pare că, în starea sa normală, vgll3 acționează ca un fel de „frână de siguranță”. Dacă este „eliberată”, îmbătrânirea se accelerează.

Pe lângă accelerarea diviziunii celulare, cercetătorii au descoperit că variațiile genei influențează și activitatea celulelor stem și repararea ADN-ului, procese esențiale pentru o viață lungă și sănătoasă.

„Aceste descoperiri sunt în concordanță cu ideea unui compromis”, au scris cercetătorii, „între beneficiile din tinerețe, cum ar fi creșterea rapidă și maturizarea reproductivă, și riscul crescut de boală și mortalitate la vârste înaintate”.

Oamenii au și ei gena vgll3, dar este nevoie de mai multe cercetări pentru a stabili dacă funcționează la fel.

Dacă da, atunci ar putea exista o „pârghie” pe care am putea-o ajusta în viitor pentru tratamente împotriva cancerului și pentru o îmbunătățire a sănătății la bătrânețe, însă acest lucru este încă departe.

Au existat deja numeroase studii despre această genă, unele legând-o de dezvoltarea cancerului, dar imaginea este complexă.

Studii anterioare au asociat vgll3 atât cu stimularea, cât și cu suprimarea tumorilor, deci mai sunt multe de înțeles despre rolul ei în îmbătrânire și boală.

Deocamdată, teoria „pleiotropiei antagonice” și ideea că gene individuale pot influența puternic creșterea a devenit mai solidă.

„Ceea ce este fascinant și ușor înspăimântător este că acel cancer pe care îl vedem la acești pești nu este un accident aleatoriu”, spune Harel.

„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”.

Cercetătorii spun că următorul pas este să vadă dacă pot separa efectele benefice ale vgll3 din tinerețe de cele dăunătoare de la vârste înaintate.

„Dacă înțelegem acest mecanism”, adaugă Harel, „am putea în sfârșit să învățăm cum să decuplăm creșterea sănătoasă de bolile îmbătrânirii”.

Studiul a fost publicat în revista Nature Communications.