Výzkumníci využívají velká data k nalezení cíle dlouhověkosti

Genetika dlouhověkosti pod lupou: Vědci objevili nový gen, který zkracuje život – a možná i cestu k jeho prodloužení

Díky rozsáhlým genetickým databázím dnes výzkumníci dokáží odhalit vztahy mezi konkrétními geny a pravděpodobností delšího či kratšího života. Nová studie publikovaná v časopise Aging Cell využila pokročilé statistiky a data od milionů lidí, aby zmapovala, které geny prodlužují život – a které ho naopak zkracují. Nejzajímavějším výsledkem je identifikace genu PDAP1, jehož vysoká aktivita se zdá být nebezpečná a spojená se zrychleným stárnutím.

Když genetika napoví

Autoři studie vycházeli z tzv. -omics dat, tedy souborů informací o genech, bílkovinách (proteomech), výrazech genů (transcriptomech) a dalších biologických aspektech. Využili tři různé přístupy ke zhodnocení dlouhověkosti:

  • délka života rodičů (více než milion záznamů),
  • zařazení mezi 10 % nejdéle žijících lidí,
  • zařazení mezi 1 % extrémně dlouhověkých.

Tento rozsah umožnil vědcům velmi přesně určit, které geny a jejich produkty ovlivňují délku života.

Z 500 kandidátů na 14 jistot

Výzkumníci analyzovali více než 500 proteinů, jejichž geny měly potenciální vazbu na délku života. Díky důkladnému filtrování a porovnávání mezi databázemi nakonec vybrali 14 proteinů, u kterých byla pravděpodobnost jejich vlivu na dlouhověkost statisticky velmi silná.

Některé z těchto proteinů byly již známé z předchozích výzkumů. Například:

  • HYKK souvisí s rakovinou plic,
  • NRG1 s mrtvicí,
  • BECN1 a NTN5 s metabolickými poruchami,
  • SRFBP1 s krevním tlakem.

Další proteiny měly vliv v konkrétních tkáních, např. LPA v játrech nebo DNAJA4 v kůži a štítné žláze.

PDAP1 – nový „zlý“ protein?

Největší pozornost si ale vysloužil protein PDAP1. Výzkumníci zjistili, že lidé s jeho vysokou hladinou:

  • mají statisticky kratší život (v průměru o téměř 1 rok),
  • vykazují zrychlené biologické stárnutí, jak potvrzují epigenetické hodiny jako GrimAge a PhenoAge,
  • trpí častěji metabolickými problémy, hormonální nerovnováhou, vysokým tlakem a srdečním selháním.

PDAP1 byl už dříve spojen s rakovinou, ale tato studie ukazuje, že jeho dopad je mnohem širší.

Buněčný experiment: PDAP1 a senescence

Autoři nezkoumali jen genetická data, ale šli dál – testovali PDAP1 přímo na buněčné úrovni. Použili fibroblasty z lidských plic, které podrobili různým stresům:

  • Když buňky vstupovaly do buněčné senescence (stárnutí buněk), zvyšovala se i exprese PDAP1.
  • Umělé zvýšení hladiny PDAP1 v buňkách vedlo k tomu, že buňky stárly rychleji – podle biomarkerů jako p16, p21 a SA-β-gal.
  • Naopak potlačení PDAP1 pomocí RNA vedlo k prodloužení životnosti buněk, známému jako posun Hayflickova limitu (počet dělení, než buňka přestane růst).

Co to znamená?

Výsledky naznačují, že PDAP1 by mohl být cílem pro budoucí léky proti stárnutí. Pokud se podaří tento protein bezpečně potlačit:

  • může se zpomalit proces buněčného stárnutí,
  • sníží se riziko chronických onemocnění,
  • a možná i prodlouží délka života.

Je důležité říci, že zatím jde o výzkum na základě dat a buněčných modelů, nikoliv na zvířatech či lidech. Ale i tak studie nabízí jasný směr pro další výzkum.

Shrnutí

  • Výzkumníci analyzovali obrovské genetické databáze a našli 14 genů/proteinů spojených s dlouhověkostí.
  • Nejvýrazněji v negativním smyslu vyčnívá PDAP1, jehož vyšší hladiny souvisí se zrychleným stárnutím a kratším životem.
  • Buněčné testy potvrdily, že PDAP1 podporuje senescenci a jeho potlačení by mohlo prodloužit zdraví buněk.
  • V budoucnu může být PDAP1 důležitým terapeutickým cílem v oblasti prevence stárnutí a chronických onemocnění.

Zdroje: