Leki, dieta i mutacje pojedynczych genów mogą spowalniać proces starzenia u myszy, jednak przeszkodą w prowadzeniu badań jest konieczność oczekiwania latami na sprawdzenie skuteczności danej metody.

Naukowcy z kilku amerykańskich uniwersytetów proponują wykorzystywanie mierzalnych sygnałów biologicznych – zwanych wskaźnikami tempa starzenia (ARI, ang. »aging rate indicators«) – aby znacznie szybciej wykrywać, czy dana interwencja spowalnia ten proces.

ARI to pojedynczy, wykonywany w określonym wieku pomiar, który wskazuje, czy zastosowana metoda wprowadziła organizm zwierzęcia w stan wolniejszego starzenia się. Dla porównania wiele znanych testów szacujących „wiek biologiczny” określa stopień zaawansowania procesu starzenia, który już nastąpił, i wymaga co najmniej dwukrotnego wykonania, aby wykazać ewentualne zmiany.

Nowe podejście oparte na wskaźnikach ARI może przyspieszyć poszukiwania terapii wydłużających okres życia w zdrowiu, a także pogłębić wiedzę naukowców na temat procesów biologicznych łączących starzenie się z głównymi chorobami przewlekłymi – od cukrzycy i nowotworów po schorzenia układu krążenia i choroby neurodegeneracyjne.

„Mamy nadzieję, że wskaźniki tempa starzenia (ARI) przyczynią się do postępu w poszukiwaniu leków przeciwstarzeniowych na trzy sposoby. Po pierwsze mogą one zapewnić szybszą i tańszą metodę selekcji leków wartych przetestowania na myszach. Po drugie mogą pozwolić nam zidentyfikować leki wywołujące u zdrowych ludzi zmiany upodabniające ich do myszy starzejących się wolniej, co dostarczy wskazówek dotyczących substancji mogących spowalniać starzenie u ludzi. Wreszcie panel ARI może wskazać zmiany wspólne dla wielu – a być może wszystkich – leków przeciwstarzeniowych, umożliwiając tym samym wybór celów terapeutycznych i nowych grup leków do dalszych badań” - powiedział starszy autor publikacji, prof. Richard A. Miller z University of Michigan.

12 potencjalnych wskaźników, opracowanych na podstawie badań na myszach, może przyspieszyć proces tworzenia metod spowalniających starzenie, a jednocześnie dostarczyć nowej wiedzy na temat chorób związanych z wiekiem.

Naukowcy przeanalizowali wyniki badań na myszach, przeprowadzonych w ramach programu Interventions Testing Program, wspieranego przez amerykański National Institute on Aging. W programie tym zidentyfikowano 14 substancji lub ich kombinacji, które znacząco wydłużają życie, przy czym 8 z nich powodowało wzrost długości życia o 12 proc. lub więcej.

Niektóre z nich okazywały się skuteczne nawet wtedy, gdy ich stosowanie rozpoczynano w późnym wieku. Zespół badawczy ustalił, że wiele tych samych zmian molekularnych i fizjologicznych występowało niezależnie od tego, czy wydłużenie życia było wynikiem podawania leków, diety o ograniczonej kaloryczności, czy też mutacji pojedynczych genów. Te kluczowe zmiany, odróżniające myszy z grupy kontrolnej od osobników starzejących się wolniej, stanowią podstawę dla zaproponowanych przez zespół 12 wskaźników tempa starzenia.

Pełne badanie długości życia myszy trwa od trzech do czterech lat. Autorzy szacują, że jeśli wskaźniki ARI pozwolą na wiarygodne odróżnienie leków skutecznych od nieskutecznych, badania na myszach będzie można przeprowadzać około cztery razy szybciej i przy kosztach stanowiących zaledwie jedną dwudziestą dotychczasowych wydatków.

Opracowane wskaźniki nie są jeszcze gotowe do zastosowania klinicznego; autorzy badania podkreślają konieczność ich sprawdzenia u różnych gatunków ssaków oraz przeprowadzenia testów z udziałem ludzi.

Obecnie naukowcy koncentrują się na ocenie niezawodności poszczególnych wskaźników ARI, poszukiwaniu kolejnych markerów mierzalnych w osoczu krwi, badaniu wpływu różnych interwencji na te wskaźniki oraz wyjaśnianiu ich powiązań z chorobami wieku podeszłego. Do substancji lub ich kombinacji spowalniających proces starzenia u myszy należą: rapamycyna, akarboza, rapamycyna w połączeniu z akarbozą, 17α-estradiol, 16-hydroksyestradiol, kanagliflozyna, kwas nordihydrogwajakowy (NDGA) oraz astaksantyna.

Do 12 potencjalnych wskaźników ARI należą: translacja niezależna od czapeczki (CIT); szlak sygnałowy MEK1/ERK; szlak sygnałowy MEK3/p38; aktywność mTORC1; poziom UCP1 w tkance tłuszczowej; równowaga między makrofagami prozapalnymi a przeciwzapalnymi w tkance tłuszczowej; FNDC5; iryzyna; GPLD1; mózgopochodny czynnik neurotrofowy (BDNF); podwójna kortyna (DCX) oraz NF-κB p65.

Paweł Wernicki (PAP)

pmw/ zan/