A hosszú élet génváltozatai legyűrik a betegségeket

A különlegesen hosszú életkor genetikai hátterét kutatva először sikerült olyan mintázatokat azonosítani az emberi genetikai állományban, amelyek jelenléte valószínűsíti a matuzsálemi kort. Több mint ezer százéves vagy annál idősebb ember genetikai anyagát hasonlították össze más csoportokéval.

Számos kutatás célja, hogy a rendelkezésre álló genetikai információ statisztikai elemzésével megfejtsék, mely gének és hogyan határozzák meg az emberi élet hosszát. Az egyik legérdekesebb kérdés: létezik-e olyan egységes "séma", valamiféle egységes mintázat a genetikai kódban, amely összefüggésbe hozható a természetes öregedés folyamatával?

A Paola Sebastiani és Thomas Perls (Boston University Schools of Public Health and Medicine, Boston Medical Center) vezette kutatócsoport tagjai több mint ezer százéves vagy annál idősebb ember teljes örökítőanyag-készletét (genetikai állományát, DNS-állományát, genomját) használták az egészséges öregedés vizsgálatához. Az óriási adattömeg feldolgozásához saját elemzőprogramot fejlesztettek, majd olyan jellemző mintázatokat kerestek a matuzsálemek genomjában, amely csak náluk találhatóak meg, csak rájuk jellemző. Ehhez kontrollcsoportokkal hasonlították össze az idős emberek DNS-állományát. Az analízis végén a kutatóknak sikerült olyan egyedi eltéréseket, illetve ezek mintázatait azonosítaniuk, amelyek a kontrollcsoportokhoz képest jellemzően csak a százévesek genomjában fordultak elő.

A hosszú élet genetikai jelei

A DNS-t összetevőinek sorrendje, a DNS-szekvencia (lásd keretes írásunkban) két ember között számos ponton eltér egymástól. Ezek az egyedi különbségek az úgynevezett pontmutációk, angol szavakból származó rövidítéssel SNP-k (Single Nucleotide Polymorphisms). Az SNP-k érinthetik a DNS kódoló szakaszait (géneket) és a nem kódoló, de a génkifejeződés szabályozásában fontos szerepet játszó részeket is.

Az utóbbi években kiderült, hogy adott SNP-k előfordulása, illetve ezek mintázatai jelezhetik például azt, ha valaki hajlamos egy adott tulajdonságra, betegségre. Az egyre olcsóbb genetikai tesztek is ennek alapján működnek.

A kutatók alapfeltevése ezért az volt, hogy létezhetnek olyan SNP-k, amelyek a különösen hosszú kort megélt emberek esetében jelezhetik a hosszú élettartamot lehetővé tévő génváltozatok jelenlétét.

Francis Collins amerikai genetikus Barack Obama amerikai elnökkel a laboratóriumban. A Humán Genom Program most kezd igazán termőre fordulni

Azt találták, hogy valóban létezik összesen 150 olyan SNP, amelyek nagy valószínűséggel kapcsolatban állnak a hosszú élettartamot lehetővé tévő génváltozatok jelenlétével. Az élethosszt természetesen nemcsak a genetika, hanem a környezet és az életvitel is befolyásolja, de mindezt egybevetve, a kutatók állítása szerint az említett SNP-k vizsgálatával statisztikusan 77%-os biztonsággal jósolható az élethossz.

Génjeink örökítőanyagunkban, vagyis DNS-ünkben kódoltak. A DNS "építőkövei" a nukleotidok, amelyek mindegyike tartalmaz egy-egy bázist (A/T/C/G). Az emberi DNS egy duplaszáló, úgynevezett kettős spirál alakú óriásmolekula, amelyben a spirál két szála a bázisoknál kapcsolódik egymáshoz - bázispárokat (A-T/C-G) alkotva a DNS-en belül. Egy szálon belül a bázisok sorrendje a DNS szekvenciája. Az ember DNS-e összesen körülbelül 3 milliárd bázispárt tartalmaz.

A hosszú élet génváltozatai legyűrik a betegségeket

A kutatók arra is kíváncsiak voltak, hogy vajon a különböző betegségekkel kapcsolt SNP-k a matuzsálemek DNS-ében milyen gyakorisággal jelennek meg. Ez esetben azonban nem találtak statisztikus bizonyossággal alátámasztható különbségeket a kontrollcsoportokhoz képest, így - noha a kutatók hangsúlyozzák, hogy egyelőre előzetes eredményekről van szó - a betegségre hajlamosító génváltozatok hatását elnyomhatják a hosszú életre "hajlamosító" génváltozatok.

A kutatók az idős emberek 90%-át 19 genetikai csoportba sorolták az SNP-k megfelelő kombinációinak előfordulása alapján. A sötét vonal az átlagéletkort jelzi (A). Az adott SNP-k kombinációjának jelenléte összefügg a korral járó betegségek megjelenésével (B)

További vizsgálatok során az idős emberek 90%-át 19 csoportba sorolták az SNP-k kombinációinak előfordulása alapján. Az találták, hogy az egyes csoportokban a kor előrehaladtával bizonyos betegségek megjelenése jellemző. Tehát adott SNP-k kombinációjának jelenléte összefügg a korral járó betegségek megjelenésével is. Ezek az alcsoportok jellemezhetik a természetes öregedés hátterében meghúzódó folyamatokat, így mélyrehatóbb tanulmányozásuk a jövőben segíthet megérteni a természetes öregedés genetikai és élettani jellemvonásait.

A kutatócsoport eredményei a Science című folyóiratban július 1-jén online, Genetic Signatures of Exceptional Longevity in Humans címmel jelentek meg.