V oblasti studia stárnutí a jeho vztahu k různým onemocněním se pozornost vědců dlouhodobě soustředí na fenomén somatického mozaicismu. Nedávná studie popisuje nový přístup k jeho kvantifikaci v tkáňových vzorcích.
Jaderná DNA je neustále vystavena mutačnímu poškození. Specifické mutace se v tkáni významně rozšíří v průběhu času pouze tehdy, pokud vzniknou v kmenových nebo progenitorových buňkách, které tuto tkáň podporují tvorbou nových dceřiných somatických buněk. Dosavadní poznatky naznačují korelaci somatického mozaicismu se zvýšeným rizikem některých věkově podmíněných stavů, zejména nádorových onemocnění. Míra jeho celkového příspěvku k progresi stárnutí však zůstává předmětem dalšího výzkumu. Lepší metody pro měření a katalogizaci rozsahu somatického mozaicismu mohou přispět k prohloubení našeho porozumění jeho roli.
Somatický mozaicismus, tedy existence buněk s odlišnou genetickou výbavou vedle buněk normálních v jedné tkáni, představuje běžnou charakteristiku lidského stárnutí. Tento fenomén vzniká, když v buňce dojde k takzvané „řidičské“ mutaci, která jí a jejímu potomstvu poskytuje mírnou, avšak dosud nekancerózní výhodu v růstu či přežití. Pro detailnější studium somatického mozaicismu v pevných tkáních, na rozdíl od dřívějších prací zaměřených převážně na krevní buňky, vyvinuli vědci technologii nazvanou single-cell Genotype-to-Phenotype sequencing (scG2P). Studium mozaicismu v pevných tkáních je spojeno s technickými výzvami. Způsob skladování těchto vzorků ztěžuje přístup k informacím o mutacích a genové aktivitě. Navíc přesné zobrazení mozaicismu v pevných tkáních obvykle vyžaduje profilování velkého počtu buněk.
Tým výzkumníků aplikoval metodu scG2P na vzorky tkáně jícnu odebrané šesti starším dospělým jedincům. Zjistili, že více než polovina z analyzovaných více než 10 000 buněk obsahovala klonální řidičské mutace. Většina z těchto buněk nesla jedinou řidičskou mutaci v genu NOTCH1. Gen NOTCH1 za běžných okolností řídí dozrávání buněk, jejich identitu, dělení a přežití v epitelu jícnu a dalších epitelových tkáních v těle. Analýzy genové aktivity naznačují, že tyto řidičské mutace genu NOTCH1 vedou k nadměrnému klonálnímu růstu narušením normálního buněčného vývoje.
Dalším nejčastějším genem s řidičskými mutacemi ve vzorcích byl TP53, který je zodpovědný za produkci proteinu p53. Tento protein je považován za klíčový nádorový supresor, jehož inaktivace je pozorována u mnoha nádorových onemocnění. Klony s mutacemi v TP53 ve studovaných vzorcích vykazovaly narušené dozrávání a také častější buněčné dělení ve srovnání s normálními buňkami.
Tato zjištění jsou v souladu s jedním z ústředních předpokladů nádorové biologie, který uvádí, že k maligní transformaci obvykle nestačí jediná mutace. Nádorová onemocnění vznikají v důsledku série mutací, jejichž výskyt se s rostoucím věkem zvyšuje.