Sposób na długie życie? Zabić komórki „zombie”

Pigułka długowieczności to wciąż fantastyka, ale nabiera coraz bardziej realnych kształtów. A to dzięki związkom chemicznym, które wymiatają z naszego organizmu stare komórki. 

Kilka lat temu Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) wydała niepokojący komunikat: obecne pokolenie dzieci może być pierwszym od długiego czasu, które będzie żyło, statystycznie rzecz biorąc, krócej niż pokolenie ich rodziców. Przyczyną negatywnej tendencji jest rosnąca zapadalność na choroby przewlekłe prowadzące do przedwczesnego zgonu.

Jednak ta ponura prognoza nie musi się sprawdzić. Jednym z kluczowych czynników rozwoju chorób przewlekłych – oprócz nieodpowiedniego stylu życia – są naturalne procesy starzenia się. Badania z ostatnich lat wskazują, że można je spowolnić, a tym samym zmniejszyć ryzyko rozwoju poważnych schorzeń. W jaki sposób? Przez pozbycie się z organizmu starych, nieaktywnych komórek (senescent cells), zwanych starzejącymi się lub – potocznie – komórkami „zombie”. Mają w tym pomóc związki chemiczne zwane senolitykami.

Odmładzanie myszy

Wszystko zaczęło się w roku 2000. Jan van Deursen z Mayo Clinic zaobserwował dziwne zmiany w organizmie transgenicznych myszy. Zamiast – zgodnie z oczekiwaniami naukowca – zachorować na raka, gryzonie starzały się w oczach. W wieku niespełna trzech miesięcy niemal wyłysiały, a ich oczy pokryły się kataraktą. Po roku dociekań van Deursen zorientował się, że ich narządy wypełnione są specyficzną odmianą komórek, które nie ulegają już podziałowi, ale wciąż nie umierają.

Wraz z kolegami z kliniki van Deursen wpadł na pomysł, że pozbycie się uciążliwych lokatorów z organizmu może spowolnić procesy starzenia. Trafność tego domysłu potwierdził eksperyment przeprowadzony dopiero w 2011 r. Eliminacja komórek „zombie” z ustroju gryzoni wydatnie opóźniła zmiany degeneracyjne związane z zaawansowanym wiekiem. Badania z następnych lat przyniosły kolejne dowody na słuszność hipotezy van Deursena.

Okazało się przy tym, że „odmłodzenie” organizmu pozwala zapobiec rozwojowi wielu chorób przewlekłych. Komórki „zombie” gromadzą się bowiem w poszczególnych organach i z biegiem lat – a w przypadku myszy: miesięcy – przyczyniają się do upośledzenia ich funkcji. Gryzonie, z których tkanek usunięto starzejące się komórki, stawały się bardziej żywotne, ich futro odzyskiwało gęstość, nerki – sprawność, a uszkodzone chrząstki szybciej się regenerowały. Eliminacja złogów nieaktywnych komórek wyraźnie pobudzała produkcję nowych tkanek i uruchamiała naturalne mechanizmy regeneracyjne. W 2016 r. doszło do jeszcze bardziej spektakularnego sukcesu: zespołowi van Deursena udało się zwiększyć długość życia gryzoni aż o 35 proc.

Komórkowe albo-albo

Badania nad komórkami starzejącymi się prowadzone są od ponad pięciu dekad. Jednak dopiero odkrycia z kilku ostatnich lat przyniosły przełom, który może realnie przełożyć się na opóźnienie procesów starzenia organizmu. W 2015 r. badacze z Mayo Clinic, The Scripps Research Institute i kilku innych instytucji zidentyfikowali nową klasę leków, którą nazwali senolitykami. Ich działanie polega na zmniejszaniu odporności nieaktywnych komórek na śmierć. Mają one przyczynić się do „oczyszczenia” organizmu z komórek „zombie” i zahamowania niekorzystnych procesów związanych ze starzeniem się i rosnącą podatnością na choroby przewlekłe. Na odtrąbienie sukcesu jest jednak za wcześnie.

W reakcji na te optymistyczne wizje długowieczności naukowcy z University of Arizona stworzyli model matematyczny, który pozwolił im na przeanalizowanie zachowania komórek w starzejącym się organizmie. Chcieli oni przetestować założenie towarzyszące większości teorii na temat starzenia: że eliminacja komórek „zombie” i rakowych pozwoli powstrzymać zmiany degeneracyjne w organizmie i znacząco wydłużyć życie. Rezultaty eksperymentu okazały się jednak mało pocieszające. Najkrócej można je opisać w dwóch słowach: albo-albo.

Wiadomo, że komórki naszego ciała współzawodniczą w walce o zasoby. Te, które przegrywają, są usuwane i zastępowane nowymi. Jednak w trakcie tego procesu dochodzi do mutacji, które mogą przyczynić się do rozwoju raka. Gdyby natomiast „zdusić” komórkowe współzawodnictwo, zmniejszyłaby się efektywność w usuwaniu starych, nieaktywnych komórek. Innymi słowy: na dłuższą metę możliwe jest wyeliminowanie komórek zombie lub rakowych, ale nie wszystkich naraz.

Czy to znaczy, że z marzeniami o długowieczności powinniśmy się pożegnać? Niezupełnie. Skoro naukowcom udało się wydłużyć życie gryzoni i uchronić je od wielu chorób, być może senolityki zadziałają również w przypadku ludzi. Pozostaje też nadzieja, że w swoim modelu badacze nie uwzględnili wszystkich czynników, które mogą dodać nam lat, a ująć dolegliwości.