Golce piaskowe (Heterocephalus glaber) znane są ze swojego nietypowego wyglądu. Naukowców interesują jednak zupełnie inne cechy tych gryzoni - potrafią one radzić sobie z niedoborem tlenu, tworzą złożone społeczności i żyją nawet dziesięciokrotnie dłużej niż podobni pod względem wymiarów kuzyni. Na łamach czasopisma "Science" ukazało się właśnie badanie zgłębiające długowieczność zwierzaków.

Skuteczna naprawa DNA

Przedmiotem badań chińskiego zespołu stało się białko o nazwie cGAS, element układu immunologicznego, który pomaga organizmowi w identyfikacji potencjalnie szkodliwych czynników zewnętrznych. U niektórych gatunków, w tym u ludzi, oprócz funkcji obronnej wykazuje ono jednak działanie niepożądane. Białko zakłóca proces naprawy uszkodzonego DNA w jądrach komórkowych, co ułatwia powstawanie mutacji i może prowadzić do tworzenia się nowotworów.

Naukowcy wykazali, że wersja cGAS występująca u golców ma odwrotny wpływ na jądro komórkowe, wspomagając naprawę DNA. Wynika to z różnic w czterech aminokwasach tworzących białko. Ich zmiana spowodowała, że cGAS zwierzęcia przestało wspierać procesy naprawcze. Jednocześnie gdy ludzka wersja została zmodyfikowana tak, by przypominać białko golców, nie hamowała już naprawy DNA.

Aby sprawdzić swoją hipotezę, zespół zmodyfikował muszki owocowe tak, aby wytwarzały wersję cGAS występującą u golców. Owady żyły prawie 70 dni, w porównaniu z około 60 dniami w przypadku osobników kontrolnych. U starzejących się myszy, które otrzymały białko od golców w terapii genowej, naukowcy zaobserwowali natomiast oznaki lepszego stanu zdrowia niż u zwierząt bez terapii.

Złożony mechanizm

Czy zatem sprawienie, by komórki człowieka wytwarzały cGAS golców, mogłoby przedłużyć nasze życie? Naukowcy wyjaśnili, że byłoby to bardzo trudne ze względu na ogromną liczbę ludzkich komórek, które musiałyby zostać zmodyfikowane. Bardziej realistycznym podejściem mogłoby być opracowanie leków, które oddziałują z ludzkim białkiem cGAS i sprawiają, że zachowuje się ono jak to pochodzące od golców.

- Uważamy, że ulepszenie mechanizmów naprawy DNA poprzez wpływanie na cGAS i podobne czynniki to tylko jeden z elementów układanki. Niezwykła długowieczność golców jest prawdopodobnie wynikiem kilku równoczesnych adaptacji - podsumował Zhiyong Mao z Uniwersytetu Tongji w Szanghaju, współautor badania.