Ερευνητές του University of New South Wales στο Σίδνεϊ της Αυστραλίας έχουν κάνει μια ανακάλυψη που επιβραδύνει τη γήρανση, βελτιώνει την επισκευή του DNA και θα μπορούσε ακόμη να βοηθήσει τη NASA να πάει τους αστροναύτες της στον Άρη. Σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε παλιότερα στο Science, η ερευνητική ομάδα εντόπισε ένα κρίσιμο βήμα στη μοριακή διαδικασία που επιτρέπει στα κύτταρα να επιδιορθώνουν το κατεστραμμένο DNA. Τα πειράματά τους σε ποντίκια υποδηλώνουν ότι είναι δυνατή μια θεραπεία για βλάβες του DNA λόγω γήρανσης και κοσμικής ακτινοβολίας. Είναι τόσο πολλά υποσχόμενο που έχει προσελκύσει την προσοχή της NASA, η οποία πιστεύει ότι η θεραπεία αυτή θα μπορούσε να βοηθήσει μια αποστολή στον Άρη.
Ενώ τα κύτταρά μας έχουν μια έμφυτη ικανότητα να επιδιορθώνουν τις βλάβες του DNA -κάτι που συμβαίνει κάθε φορά που βγαίνουμε στον ήλιο, για παράδειγμα- η ικανότητά τους να το κάνουν αυτό μειώνεται καθώς γερνάμε. Οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει ότι ένα μόριο, το NAD+ (Nicotinamide Adenine Dinucleotide: Δινουκλεοτίδιο Νικοτιναμιδικής Αδενίνης), που υπάρχει εκ φύσεως σε κάθε κύτταρο, παίζει βασικό ρόλο ως ρυθμιστής στις αλληλεπιδράσεις πρωτεΐνης προς πρωτεΐνη που ελέγχουν την επιδιόρθωση του DNA.
Η θεραπεία ποντικών με έναν πρόδρομο του NAD+, το μόριο NMN (αποκαλείται είτε μονονουκλεοτίδιο νικοτιναμίδης είτε νικοτιναμιδικό μονονουκλεοτίδιο) βελτίωσε την ικανότητα των κυττάρων να επιδιορθώνουν τις βλάβες του DNA που προκαλούνται από έκθεση σε ακτινοβολία ή λόγω γήρατος. «Τα κύτταρα των ηλικιωμένων ποντικών δεν διέφεραν από τα νεαρά ποντίκια, μετά από μόλις μία εβδομάδα θεραπείας», είπε ο επικεφαλής συγγραφέας καθηγητής Ντέιβιντ Σινκλέρ (David Sinclair) της Σχολής Ιατρικών Επιστημών του UNSW και της Ιατρικής Σχολής του Χάρβαρντ, της Βοστώνης. Ο Σινκλέρ διατηρεί εργαστήριο στο University of New South Wales, στο Σίδνεϊ.
Η μελέτη ενθουσίασε τη NASA, η οποία έχει την πρόκληση να διατηρήσει υγιείς τους αστροναύτες της κατά τη διάρκεια μιας τετραετούς αποστολής στον Άρη. Ακόμη και σε σύντομες αποστολές, οι αστροναύτες βιώνουν επιταχυνόμενη γήρανση από την κοσμική ακτινοβολία, υποφέρουν από μυϊκή αδυναμία, απώλεια μνήμης και άλλα συμπτώματα όταν επιστρέφουν στη Γη. Σε ένα ταξίδι στον Άρη, η κατάσταση θα ήταν πολύ χειρότερη: το 5% των κυττάρων των αστροναυτών θα πέθαιναν και οι πιθανότητές τους για καρκίνο θα πλησίαζαν το 100%.
Ο καθηγητής Sinclair και η συνάδελφός του Lindsay Wu ήταν νικητές στον διαγωνισμό iTech της NASA τον Δεκέμβριο του 2016. «Ήρθαμε με μια λύση για ένα βιολογικό πρόβλημα και κέρδισε τον διαγωνισμό από 300 συμμετοχές», είπε η Wu.
Ο καθηγητής David Sinclair και η ομάδα του UNSW. Πίστωση: Britta Campion.
Η κοσμική ακτινοβολία δεν είναι πρόβλημα μόνο για τους αστροναύτες. Όλοι είμαστε εκτεθειμένοι σε αυτή, με μια πτήση Λονδίνο-Σιγκαπούρη-Μελβούρνη που είναι περίπου ισοδύναμη σε ακτινοβολία μιας ακτινογραφίας θώρακος. Θεωρητικά, η ίδια θεραπεία θα μπορούσε να μετριάσει τυχόν επιπτώσεις της βλάβης του DNA για τους συχνούς επιβάτες. Μια άλλη ομάδα που θα μπορούσε να ωφεληθεί από αυτή την εργασία είναι οι επιζώντες από καρκίνους της παιδικής ηλικίας. Η Wu λέει ότι το 96% των επιζώντων από καρκίνο της παιδικής ηλικίας υποφέρουν από χρόνια ασθένεια μέχρι την ηλικία των 45 ετών, συμπεριλαμβανομένων καρδιαγγειακών παθήσεων, διαβήτη τύπου 2, Αλτσχάιμερ και καρκίνων που δεν σχετίζονται με τον αρχικό καρκίνο. «Όλα αυτά προστίθενται στο γεγονός ότι έχουν επιταχυνόμενη γήρανση, κάτι που είναι καταστροφικό», λέει. «Θα ήταν υπέροχο να κάνουμε κάτι για αυτό και πιστεύουμε ότι μπορούμε με αυτό το μόριο».
Τα ευρήματα για το NAD+ και το NMN προσθέτουν ώθηση στη συναρπαστική δουλειά που έχει κάνει το UNSW Laboratory for Aging Research τα τελευταία χρόνια. Ο Sinclair και η Wu εργάζονται για να μετατρέψουν το NMN σε φαρμακευτική ουσία με τις εταιρείες τους MetroBiotech NSW και MetroBiotech International.
Εξέτασαν την αλληλεπίδραση ορισμένων πρωτεϊνών και μορίων και τους ρόλους τους στη διαδικασία γήρανσης. Είχαν ήδη διαπιστώσει ότι το NAD+ θα μπορούσε να είναι χρήσιμο για τη θεραπεία διαφόρων ασθενειών της γήρανσης, της γυναικείας υπογονιμότητας και επίσης για τη θεραπεία των παρενεργειών της χημειοθεραπείας.
Ο Sinclair έκανε το 2003 μια σύνδεση μεταξύ του αντιγηραντικού ενζύμου SIRT1 και της ρεσβερατρόλης, ενός φυσικού μορίου που βρίσκεται σε μικρές ποσότητες στο κόκκινο κρασί. «Ενώ η ρεσβερατρόλη ενεργοποιεί μόνο το SIRT1, οι ενισχυτές NAD+ ενεργοποιούν και τις επτά σιρτουίνες, το SIRT1-7, και άρα θα πρέπει να έχουν ακόμη μεγαλύτερο αντίκτυπο στην υγεία και τη μακροζωία», ανέφερε.
Περισσότερες πληροφορίες: “A conserved NAD+ binding pocket that regulates protein-protein interactions during aging,” Science, science.sciencemag.org/cgi/doi … 1126/science.aad8242.
