Hoe ‘onsterfelijk’ kwallen-DNA de levensduur van de mens zou kunnen verlengen

Twee onderzoekers van de Eötvös Loránd Universiteit hebben opwindende vooruitgang geboekt in het begrijpen van hoe we ouder worden.

Onderzoekers dr. Adam Sturm en dr. Tibor Vilay van de Eötvos Loránd Universiteit in Hongarije hebben een belangrijke ontdekking gedaan in de studie van veroudering. Hun onderzoek richtte zich op ‘overdraagbare elementen’ (TE’s) in ons lichaam DNADit zijn onderdelen die binnen onze genetische code kunnen worden overgedragen. Overmatige beweging van deze TE’s kan leiden tot destabilisatie van de genetische code, wat kan bijdragen aan het verouderingsproces.

Wetenschappers hebben een specifiek proces geïdentificeerd, de Piwi-piRNA-route genaamd, dat helpt deze TE’s onder controle te houden. Ze hebben deze route aan het werk gezien in bepaalde cellen die niet verouderen, zoals kankerstamcellen en in het bijzonder ambigue cellen. Torretops dohrne, bekend als de ‘onsterfelijke kwal’. Door het versterken van deze route wordt de worm genoemd Bepaalde soorten zijn elegantDe worm leefde veel langer.

Toonaangevende theorieën en empirisch bewijs

In eerdere historische artikelen getiteld “De machinerie van veroudering: de essentiële rol van transponeerbare elementen bij de demontage van het genoom.” (2015) en “Piwi-piRNA-pad: het pad naar onsterfelijkheid” (2017), theoretiseren Dr. Sturm en Dr. Vellay het diepgaande verband tussen het Piwi-piRNA-systeem en het opwindende concept van biologische onsterfelijkheid. Nu, in hun nieuwste publicatie over NatuurcommunicatieZe leveren empirisch bewijs. Uit hun onderzoek bleek dat het beheersen van de activiteit van TE’s de levensduur daadwerkelijk kan verlengen, wat erop wijst dat deze mobiele DNA-elementen een cruciale rol spelen in het verouderingsproces.

In de wormen gloeit de verbeterde piwi-piRNA-route groen op, waardoor ze 30% langer kunnen leven. Credit: Sturm, Á., et al., 2023, DBS.

In meer technische termen gebruikten onderzoekers technieken om de activiteit van TE’s te ‘downreguleren’ of te kalmeren. Toen ze dit deden met specifieke TE’s in de wormen, vertoonden de wormen langzamer tekenen van veroudering. Bovendien namen de levensverlengende effecten toe als meerdere TE’s tegelijkertijd werden gecontroleerd.

Implicaties voor geneeskunde en biologie

“In onze levensduurtests hebben we, zodra TE’s elementen van de Piwi-piRNA-route waren gedownreguleerd of fysiek tot overexpressie gebracht, een statistisch significant voordeel ten opzichte van de levensduur waargenomen”, legde Dr. Sturm uit. “Dit opent de deur naar talloze potentiële toepassingen in de wereld van de geneeskunde en de biologie.”

Bovendien ontdekte het team genetische veranderingen in het DNA van deze wormen naarmate ze ouder werden, met name in de TE’s. Er is waargenomen dat deze veranderingen, bekend als N6-adenine DNA-methylering, de TE-transcriptie en het springen verhogen naarmate het dier ouder wordt.

Dr. Felai benadrukte de mogelijke implicaties van deze ontdekking: “Deze epigenetische modificatie kan de weg vrijmaken voor een methode om de leeftijd te bepalen via DNA, waardoor een nauwkeurige biologische klok ontstaat.”

Concluderend kunnen wetenschappers, door deze mobiele DNA-elementen en de routes die ze controleren, beter te begrijpen, op de goede weg zijn om manieren te ontwikkelen om de levensduur te verlengen en de gezondheid in onze latere jaren te verbeteren.

Referentie: “Het verminderen van de organisatie van transporteerbare items resulteert in een langere levensduur Bepaalde soorten zijn elegant“Door Adam Sturm, Eva Saski, Bernadette Hotze, Anna Tarnussi, János Barna, Ferenc Bodnar, Himani Sharma, Tibor Kovacs, Eszter Ary, Nora Weinhardt, Csaba Kiribisi, Andras Persel, Zoltan Evics en Tibor Vilay, 29 augustus 2023, Natuurcommunicatie.
doi: 10.1038/s41467-023-40957-9