A hosszú élet génje

Az örök élet titkát talán soha nem ismerjük meg, de kezünkben a kulcs, hogy megtudhassuk, melyek azok a genetikai tényezők, amelyek hozzásegíthetnek bennünket a hosszú és egészséges élethez.Az ember ősidőktől fogva próbálja megfejteni az örök élet titkát. Minden kultúrkör kereste a megoldást, vagy szellemi, vagy anyagi alapokon, hogy ne csak a túlvilágon, de e világon is hosszú életíek lehessünk. A különböző kultúrák öregkor-ábrázolásai mutatják az öregség jelentőségét, hol hangsúlyosabb, hol kevésbé megbecsült voltát. A földön a földrajzi elhelyezkedés (és társadalmi berendezkedés) függvényében ma is különbözőképpen gondolkodnak és gondoskodnak a társadalom idősebb tagjairól.   

A tudományok megerősödésével egyre inkább előtérbe kerültek a kísérletek és a hipotézisek, olyannyira, hogy ma már legalább 100 öregedési elméletet lehet találni. Azt is lehetne mondani, hogy ahány öregedéskutató, annyi elmélet létezik. Az utóbbi egy-két évtizedben letisztulni látszik a kérdéskör, s ma már csak mintegy tucat elképzelés, munkahipotézis alapján dolgoznak a kutatók világszerte.

Az elmúlt tíz-húsz év az, mely során az eddigi leghasználhatóbb eredmények is születtek, s mára elérkeztünk ahhoz a ponthoz, hogy az utolsó kulcsot is a kezünkbe kaphassuk. Mivel a gerontológia (az öregedéskutatás) alkalmazott tudomány, mind eszköztárában, mind pedig elméletében a többi kapcsolódó tudományág eredményeinek függvénye, még akkor is, ha saját független eredményei is vannak. Ezért van tehát kiemelkedő jelentősége az emberi genom (örökítő anyag) teljes feltérképezésének a gerontológiában is.

Mindent a DNS irányít?
Néhány évvel ezelőtt számos privát és állami kutatócsoport elhatározta, hogy az emberi DNS-t (örökítőanyag, dezoxiribonukleinsav) alkotó nukleotidok (a négy nukleotid rövidítve: A,T,C,G) teljes és pontos sorrendjét meghatározza, a mintegy 3 ezer millió nukleotid hosszúságban. Ezt az igen jelentős erőfeszítést mára szinte teljes siker koronázza, s igen nagy biztonsággal sikerült is meghatározni ezt a sorrendet.

Ez az örökítőanyag mind hosszúságában, mind pedig nukleotidsorrendjében eltérő a különböző fajok között, még akkor is, ha feltínő azonosság mutatkozik egy-egy részletében, egy-egy gén esetében. Minél közelebb áll két faj egymáshoz az evolúció tekintetében, annál feltínőbb ez a hasonlóság. A főemlősök örökítőanyaga mintegy 98%-ban azonos az emberével, s a 100 millió évvel ezelőtti közös ős miatt például az egér DNS-e is igen nagy százalékban hasonló, olyannyira, hogy egér géneket lehet használni az emberi gének kereséséhez, azonosításához. Nagyszerí eszköz van tehát a kezünkben, hogy nyomon követhessük az evolúciót, a különböző fajok örökítőanyagának összehasonlításával.

Ugyanakkor vigyáznunk kell az öregedéskutatás során, mikor (állat)modelleket alkalmazunk a kutatásokban, hiszen a hasonlóság ellenére a kis eltérések sok mindent meghatároznak. Míg a baloldalon látható képből a mai komputertechnika segítségével igen könnyen lehet a jobboldalit előállítani, addig az állatkísérletek eredményei nem egykönnyen extrapolálhatók az emberre.

Milyen eltéréseket találhatunk a DNS-ek összehasonlításakor? Mind a fehérjéket kódoló, mind pedig a nem kódoló DNS darabokban találhatunk különbségeket. Mind a genom hosszában (ami együtt jár a fehérjék számának eltérésével), mind pedig nukleotidsorrendjében (azaz például a fehérjék minőségében) vannak különbségek. Ezek lehetnek egyes darabok kivágásai (deléciók), más darabok beleillesztései (inzerciók), de lehetnek csak egy darab nukleotidnyi eltérések is. Ez utóbbit hívjuk SNP-knek (az angol single nucleotide polymorphisms kifejezés rövidítéseként). Egy–egy ilyen SNP igen gyakran semmilyen kifejezett változást nem hoz a keletkező fehérjékben, máskor pedig csak alig észrevehetőt. Nagyon ritkán viszont egy nukleotidnyi eltérés is végzetes lehet a fehérje míködésében, s így az élet szempontjából is: ismerünk olyan esetet, mikor ez az eltérés halálhoz vezethet.

Ezekkel az eltérésekkel kapcsolatban az a legfeltínőbb, hogy egyes emberek örökítőanyagának összehasonlításakor is találtak ilyen eltéréseket. Tehát két ember örökítőanyaga sem teljesen azonos, csak mintegy 99,9 százalékos a megegyezés. Ez az egytized százalék viszont azt jelenti, hogy két emberi DNS-t összehasonlítva, legalább 3 millió helyen találunk különbségeket! Ezeknek az SNP-nek a fele nem kódoló részben található, további egynegyede nem jelentkezik a fehérjében eltérésként, s csak a maradék 25% mutatkozik meg a fehérjékben, s csupán ezeknek töredéke jelent majd funkcionális eltérésbeli kifejeződést. Ezek az eltérések adják viszont mindazt, amit akár szemmel is láthatunk két ember összehasonlításakor.

Miért fontos ismernünk ezeket az eltéréseket? Az emberek közötti különbség sok tekintetben megmutatkozik. Egyik ilyen tulajdonság például, hogy az emberek különbözőképpen reagálnak egyes gyógyszerekre. Az Amerikai Egyesült &Aacutellamokban például évente 100 ezer ember hal meg gyógyszer túlérzékenység következtében. Az SNP-k kutatásával szerzett eredményekből megállapítható lenne, hogy kik ezek az emberek, s egy egyszerí vérvizsgálattal kiszírhetők lennének. Ugyanígy a gyógyszerek hatásmechanizmusának megismeréséhez is felhasználhatók lesznek az egyéni SNP-k eredményei. Emellett további más diagnosztikai vizsgálathoz is használhatók lesznek a kapott adatok. A fentiek mellett még egy igen fontos alkalmazás a betegségre való fogékonyság megismerése lehet.

Több SNP-ről kiderült már, hogy igen szoros kapcsolatban van egyes betegségek megjelenésével. Egy-egy bizonyos helyen lévő megváltozott nukleotidot tartalmazó ember sokkal valószíníbben szenvedhet bizonyos betegségekben, mint a másik embercsoport, akiknek azon a helyen egy másik nukleotid van. Ez már sokfajta betegségnél beigazolódott, ahogy egyes rákbetegségeknél, vagy más komplex betegségeknél is, mint amilyen az Alzheimer kór. A meghatározott helyeken kicserélődött nukleotidok tehát fogékonyabbá tehetnek egyes betegségekre, ám legtöbbször más feltételek megléte vezet csak a betegség tényleges kialakulásához.

Az utolsó kulcs
Miért van jelentősége az SNP-knek az öregedésben? A külső környezeti behatások és a belső genetikai meghatározottság eredményeképpen az emberek eltérő életkort érnek meg. Legtöbben különböző betegségekben (melyek közül néhánynak a gyökerei közösek lehetnek magával az öregedéssel!), mások éhezés, vagy baleset következtében halnak meg, de kis szerencsével sokan magas kort érnek meg. Az elmúlt évszázadban a külső tényezők (pl. táplálkozás, egészségügyi helyzet, életkörülmények, stb.) javulása az átlagéletkor megduplázódásához vezetett.

A várható átlagéletkor tovább növekedhet, s lassan elérhetjük a fejlett országok értékeit is. A nők átlagéletkora jelenleg magasabb, mint a férfiaké, de a jövőben közeledés várható.Ugyanakkor a legtöbb kutató egyetért abban, hogy a maximális életkort a genetikai tényezők igen erősen befolyásolják (ha teljesen meg nem határozzák). &Iacutegy tehát gőzerővel folyik azoknak a géneknek a keresése, melyek meghatározó szereppel bírhatnak az életkor alakításában. S itt kerülnek a képbe az SNP-k! Olyan családokat, amelyek tagjai igen hosszú életíek, összehasonlíthatunk azokkal, akik általában rövidebb életkort érnek meg. A DNS-ek vizsgálata pedig megmutatja majd, hogy mely génekben, melyek azok a variánsok, amik hozzájárulhatnak a hosszú élethez.

A kulcs tehát a kezünkben van, hogy megtudhassuk, mely genetikai tényezők vezethetnek a hosszabb életkorhoz. A kulcs elfordítása és az ajtó kitárása után ugyan még nem ismerjük meg az örök élet titkát, de annyit tudunk majd, hogy mik azok a genetikai tényezők, amelyek hozzásegíthetnek bennünket a hosszabb élethez. A megfelelő SNP-k megtalálásához szükséges időnél is hosszabb idő kell majd ahhoz, hogy ezeket az ismereteket a gyakorlatban is tudjuk majd kamatoztatni.