Ścieżka LKB1/AMPK-molek. powiązanie między cukrzycą a rakiem
Sto lat - tyle przeciętnie chciałby żyć każdy z nas. Dzięki najnowszemu odkryciu naukowców z USA jesteśmy o krok bliżej celu
przedruk z:
http://wyborcza.pl/1,75476,6803417,Jak_ ... gn=4809323
Najchętniej przeżylibyśmy owe sto lat w zdrowiu i dobrobycie. O ile badacze na dobrobyt nie znaleźli uniwersalnego sposobu, to bardzo starają się wydłużyć nam (i sobie) życie. W dzisiejszym wydaniu tygodnika "Nature" przedstawiają obiecujące wyniki badań nad cząsteczką, które mogą nam w tym pomóc. Ile nam da dodatkowych lat? Badano myszy, ale gdybyśmy wyniki badań przełożyli bezpośrednio na ludzi, zyskalibyśmy dobre kilka lat. Jest tylko jedno pytanie - za jaką cenę?
Bo karma była niedobra
Dotychczasowe badania nad długowiecznością i starzeniem się nie dały żadnego cudownego leku. Doświadczenia na robakach, drożdżach czy muszkach owocowych wskazywały, że najlepszym sposobem na zyskanie kilku lat ekstra jest głodzenie się. Pomaga też utrata niektórych zmysłów i funkcji - ślepy, głodny i prawie nieruchomy nicień żył cztery razy dłużej niż jego zwykli pobratymcy. Ale chyba nie o to nam chodzi. Mamy raczej wizję radosnych, dojrzałych ludzi, aktywnych do końca swych dni. Niewątpliwie umiar i kontrolowanie tego, co jemy warto promować, nie tylko ze względu na wydłużenie życia, ale przede wszystkim na poprawę jego jakości, czyli zmniejszenie liczby chorób związanych z wiekiem. Zdrowy styl życia popłaca, ale tutaj chodzi o coś więcej. O magiczną tabletkę, która pozwoli nieco oszukać naturę.
Jak się okazuje, można tego dokonać przy użyciu rapamycyny - związku stosowanego dzisiaj głównie w transplantologii, po to, by układ odpornościowy (rapamycyna go osłabia) nie odrzucił przeszczepionego narządu. Oczywiście ma to swoją cenę - jesteśmy wtedy bardziej bezbronni np. wobec infekcji.
Rapamycyna została odkryta jako naturalny produkt wytwarzany przez bakterie Streptomyces hygroscopicus w próbce gleby przywiezionej z Wyspy Wielkanocnej znanej z kamiennych posągów. W języku polinezyjskim znana jest jako Rapa Nui
Szukaniem leku na długowieczność zajmuje się m.in. amerykański Narodowy Instytut Starzenia Się. Każdy z jego członków może zgłosić swojego kandydata na lek opóźniający starzenie się u myszy. Dotychczas przebadane próbki niczym nie zaskoczyły uczonych, ale tym razem był to strzał w dziesiątkę.
Zespół Davida E. Harrisona początkowo po prostu dodawał rapamycynę do jedzenia gryzoni. Okazało się jednak, że dostarczane w ten sposób dawki leku były zbyt duże. Uczeni zdecydowali się zatem na stworzenie specjalnej karmy, w której lek został zamknięty w mikrokapsułkach rozpuszczających się dopiero w jelitach myszy. Produkcja karmy zajęła naukowcom ponad rok, co oznaczało istotne opóźnienia w projekcie. W efekcie myszy zaczęły dostawać nową karmę, mając już na karku 600 dni życia (przekładając to na wiek ludzki - dobijały 60-tki).
Myszy laboratoryjne żyją maksymalnie około 880-900 dni. Okazało się, że po zmianie karmy żyły jeszcze dłużej. O ile? Licząc średnio, samice zyskały 14 proc., a samce 9 proc. życia (samica rekordzistka przeżyła 1245 dni). Choć może wygląda to niepozornie, jest to naprawdę dużo.
Dlaczego uczeni nie zdecydowali się na podanie leku innym, młodym myszom? Do testów hoduje się gryzonie o wyjątkowych cechach, potrzebnych do danego doświadczenia. Utrata setek osobników byłaby marnotrawstwem zwierząt i stratą pieniędzy.
Kolejne badania, które są właśnie w toku, prowadzone są już na młodszych gryzoniach - podawanie rapamycyny zaczęto u nich w 270. dniu życia. Wyniki badań nie są jeszcze do końca opracowane, ale wiadomo, że i w tym eksperymencie odniesiono "życiowy" sukces.
Ścieżka życia
Jaki jest mechanizm działania leku?
Rapamycyna hamuje jeden z enzymów tzw. kinazę mTOR (mammalian target of rapamycin), której funkcją jest regulacja wzrostu, podziału i ruchu komórki. Ma też znaczenie przy procesach translacji i transkrypcji DNA (czyli tłumaczenia i przepisywania materiału genetycznego tak, by z informacji zawartej w DNA powstały białka). To tylko nieliczne z funkcji tej kinazy. Ogólnie można powiedzieć, że ma ona wpływ na wiele procesów zachodzących w komórkach. A ograniczenie jej działania paradoksalnie pozwala żyć dłużej.
Badania nad rapamycyną nie były zupełnie przypadkowe. Z wcześniejszych doświadczeń wiadomo było, że związek hamuje procesy związane ze starzeniem się u drożdży i bezkręgowców. Nie wiadomo było jednak, czy tak samo zadziała na ssaki. Okazuje się, że lek trafia najwyraźniej w mechanizm podstawowy - uniwersalny dla wszystkich zwierząt.
W komentarzu do pracy Matt Keabelain i Brian K. Kennedy z Wydziału Patologii i Biochemii Uniwersytetu Stanu Waszyngton w Seattle sugerują, że rapamycyna może wpływać na długość życia w podobny sposób jak głodzenie się, tyle że bez ograniczania jedzenia. Organizm po prostu "myśli" i działa tak, jakby dostawał mniej kalorii.
Sami autorzy pracy nie stawiają tak śmiałej tezy, m.in. dlatego, że myszy karmione rapamycyną nie straciły nic na wadze, a przy niskokalorycznej diecie działo się tak zawsze.
Co ciekawe zahamowanie aktywności kinazy mTOR wydaje się nie tylko wydłużać życie, ale także chronić przed chorobami układu krwionośnego, otyłością czy nowotworami. Ten aspekt najbardziej zainteresował naukowców w kontekście stosowania tego środka u ludzi.
Osoby zdrowe nie powinny jednak nawet rozważać jego zażywania. Lista działań niepożądanych tego leku jest bowiem bardzo długa. Myszy z osłabionym układem immunologicznym można było trzymać w sterylnych warunkach laboratoryjnych. Ludzie żyją w świecie mikrobów, gdzie silny układ odpornościowy to podstawa.
Czy zatem nic nie skorzystamy na tym odkryciu? Wręcz przeciwnie. Udało się znaleźć mechanizm, który ma ścisły związek z naszym starzeniem się. Wiedząc, co mamy blokować, wymyślenie odpowiedniego leku to już tylko kwestia czasu - zapewne kilku lat. Uczeni rozważają w tej chwili użycie rapamycyny (lub związków do niej podobnych) jako leku do walki z chorobami związanymi z wiekiem, np. nowotworami. Poza tym z czasem uda się zapewne stworzyć tabletkę działającą w ten sam sposób, ale niemającą skutków ubocznych. To, co w tej pracy najważniejsze, to fakt, że po raz pierwszy jakikolwiek środek farmakologiczny wydłużył ssakom życie.
