Somatinės mutacijos gali nustatyti realią gyvenimo ribą

Kas iš tiesų nori gyventi amžinai? Klausimas visuomet buvo iš dalies filosofinis. Dabar naujas matematinis modelis pateikia biologinį atsakymą: greičiausiai ne.

Komanda, vadovaujama kompiuterių biologo Dmitrii Kriukovo iš Skolkovo instituto, sukūrė simuliacijas, kad patikrintų ryškų minties eksperimentą: jei visi kiti senėjimo priežastys būtų neutralizuotos, ar vien atsitiktinės DNR klaidos vis tiek sustabdytų mus nuo begalinio gyvenimo? Trumpas atsakymas: taip.

Modelis stebi, kaip somatinės mutacijos, tai yra smulkios, atsitiktinės DNR klaidos, kauptos kiekvieną kartą, kai dalijasi ląstelė, palaipsniui ardo organų funkcijas per visą gyvenimą. Mūsų kūnai ištaiso daugumą šių klaidų, tačiau taisymas nėra tobulas. Per dešimtmečius, ypač ląstelėse, kurios retai atsinaujina, pažeidimai kaupiasi. Širdies raumuo ir smegenų neuronai čia yra pagrindiniai kaltininkai: jie išlieka daugelį metų ir toliau kaupia mutacijas, tuo tarpu audiniai, tokie kaip oda ir kepenys, nuolat atkuria ląsteles ir todėl yra atsparesni.

Iš simuliacijų išryškėjo pastebima riba. Pagal optimistines prielaidas, medianinis gyvenimo ilgis yra maždaug 146 iki 194 metų, o įprasti scenarijai telkiasi apie 150–190 metų. Kai kurie reti asmenys gali viršyti tą trukmę, tačiau nemirtingumas neįtrauktas.

Modelis daro prielaidą, kad somatinės mutacijos kaupiasi visą gyvenimą ir apskaičiuoja, kiek jos prisideda prie išlikimo mažėjimo, nepriklausomai nuo kitų senėjimo požymių.

Vien tik somatinės mutacijos gali nustatyti griežtą ribą, reikšmingai žemesnę už biologinį nemirtingumą.

Galioja svarbūs įspėjimai. Tai nebuvo eksperimentinis prognozavimas, kas nutiks žmonėms. Vietoje to, tai kruopšti kiekybinė sistema, skirta izoliuoti vieną senėjimo priežastį. Ši skirtis yra svarbi: straipsnis pateikia savo rezultatus kaip įrankį, leidžiantį įvertinti, kiek kiekvienas biologinis procesas, nuo baltymų sankaupų iki uždegimo, prisideda prie išlikimo mažėjimo.

Kodėl tai svarbu mokslininkams ir visuomenei? Nes senėjimas nėra vienas blogis. Jei atsitiktinės DNR klaidos yra tik dalis istorijos, terapijos, orientuotos į mutacijų mažinimą, padėtų, tačiau vienos jos nepašalintų senėjimo. Modelis siūlo hierarchiją: ištaisomi, pakeičiami audiniai reaguoja kitaip nei ilgai išliekiančios ląstelės, kurios elgiasi kaip tiksintys laikrodžiai.

Autoriai teigia, kad jų sistema siūlo naują būdą prioritetizuoti intervencijas. Kuriems mechanizmams turėtume pirmiausia skirti dėmesį? Kurioms organų sistemoms reikia daugiausia dėmesio? Kiekybiniai atsakymai į šiuos klausimus gali nukreipti viską nuo vaistų paieškos iki regeneracinės medicinos strategijų.

Diskusijos dėl somatinės mutacijų senėjimo teorijos tęsiasi ilgai. Šis tyrimas nebaigia šios diskusijos. Tačiau jis primygtinai reikalauja naudingos persvaros: mutacijos tikėtina yra reikšminga senėjimo mozaikos dalis, tačiau jos sąveikauja su daugeliu kitų procesų, kurie kartu lemia, kiek ilgai ir kokybiškai gyvename.

Publikuota žurnale npj Aging, šis darbas kviečia bendradarbiauti genetikos, neurologijos, kardiologijos ir kompiuterių biologijos srityse, siekiant sukurti pilnesnį mechanistinį senėjimo žemėlapį. Tai priminimas, kad net drąsiausios ilgaamžiškumo svajonės turi atsižvelgti į tylų molekulinių klaidų aritmetiką ir į atkaklią biologiją tų ląstelių, kurios palaiko mūsų širdis ir protą.