Η γονιδιακή θεραπεία έχει αυξήσει το προσδόκιμο ζωής

Στοχεύοντας σε συγκεκριμένα γονίδια, είναι δυνατό να αυξηθεί η μέση διάρκεια ζωής πολλών ζωικών ειδών, συμπεριλαμβανομένων των θηλαστικών, όπως έχει αποδειχθεί σε πολλές μελέτες. Ωστόσο, μέχρι τώρα αυτό σήμαινε μη αναστρέψιμη αλλαγή των γονιδίων των ζώων στο εμβρυϊκό στάδιο ανάπτυξης, μια προσέγγιση που δεν είναι εφικτή για το ανθρώπινο σώμα. Επιστήμονες από το Ισπανικό Εθνικό Κέντρο Έρευνας για τον Καρκίνο (Centro Nacional de Investigaciones Oncologicas, CNIO), με επικεφαλής τη διευθύντριά του María Blasco, έχουν δείξει ότι η διάρκεια ζωής των ποντικών μπορεί να αυξηθεί με μία μόνο ένεση ενός φαρμάκου που στοχεύει άμεσα τα γονίδια του ζώου στην ενήλικη ζωή. Το πέτυχαν αυτό χρησιμοποιώντας γονιδιακή θεραπεία, μια στρατηγική που δεν έχει χρησιμοποιηθεί ποτέ για την καταπολέμηση της γήρανσης. Η χρήση αυτής της μεθόδου σε ποντίκια έχει αναγνωριστεί ως ασφαλής και αποτελεσματική.

Τα αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό EMBO Molecular Medicine. Χρησιμοποιώντας γονιδιακή θεραπεία, επιστήμονες από το CNIO, σε συνεργασία με τον Eduard Ayuso και τη Fátima Bosch από το Κέντρο Ζωικής Βιοτεχνολογίας και Γονιδιακής Θεραπείας του Αυτόνομου Πανεπιστημίου της Βαρκελώνης (Universitat Autònoma de Barcelona), πέτυχαν ένα «αναζωογονητικό» αποτέλεσμα σε πειράματα σε ενήλικα (ενός έτους) και ηλικιωμένα (δύο ετών) ποντίκια.

Τα ποντίκια που έλαβαν θεραπεία σε ηλικία ενός έτους έζησαν κατά μέσο όρο 24% περισσότερο και σε ηλικία δύο ετών, κατά μέσο όρο 13%. Η θεραπεία οδήγησε επίσης σε σημαντικές βελτιώσεις στην υγεία των ζώων, καθυστερώντας την ανάπτυξη ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία, όπως η οστεοπόρωση και η αντίσταση στην ινσουλίνη, και βελτιώνοντας δείκτες γήρανσης όπως ο νευρομυϊκός συντονισμός.

Η γονιδιακή θεραπεία που χρησιμοποιήθηκε περιελάμβανε την έγχυση σε ζώα ενός ιού που περιείχε τροποποιημένο DNA, κατά την οποία τα ιικά γονίδια αντικαταστάθηκαν με γονίδια για το ένζυμο τελομεράση, το οποίο παίζει βασικό ρόλο στη γήρανση. Η τελομεράση επισκευάζει τα τελικά τμήματα των χρωμοσωμάτων, γνωστά ως τελομερή, και έτσι επιβραδύνει το βιολογικό ρολόι του κυττάρου και, επομένως, ολόκληρου του οργανισμού. Ο ιός λειτουργεί ως όχημα, μεταφέροντας το γονίδιο της τελομεράσης στα κύτταρα.

Η μελέτη «δείχνει ότι είναι δυνατή η ανάπτυξη γονιδιακής θεραπείας κατά της γήρανσης με βάση την τελομεράση χωρίς αύξηση της συχνότητας εμφάνισης καρκίνου», λένε οι συγγραφείς. «Καθώς οι οργανισμοί γερνούν, συσσωρεύουν βλάβη στο DNA λόγω της σμίκρυνσης των τελομερών και [αυτή η μελέτη] δείχνει ότι η γονιδιακή θεραπεία με βάση την τελομεράση μπορεί να επιδιορθώσει ή να καθυστερήσει την έναρξη μιας τέτοιας βλάβης».

Τα τελομερή προστατεύουν τα άκρα των χρωμοσωμάτων, αλλά δεν μπορούν να το κάνουν αυτό επ' αόριστον: με κάθε κυτταρική διαίρεση, τα τελομερή γίνονται μικρότερα μέχρι να γίνουν τόσο κοντά που χάνουν εντελώς τη λειτουργικότητά τους. Ως αποτέλεσμα, το κύτταρο σταματά να διαιρείται και γερνάει ή πεθαίνει. Η τελομεράση το αποτρέπει αυτό εμποδίζοντας τη σμίκρυνση των τελομερών ή ακόμα και την αποκατάσταση του μήκους τους. Ουσιαστικά, αυτό που κάνει είναι να σταματά ή να επαναφέρει το βιολογικό ρολόι του κυττάρου.

Αλλά στα περισσότερα κύτταρα, το γονίδιο της τελομεράσης είναι ενεργό μόνο πριν από τη γέννηση. Στα ενήλικα κύτταρα, με λίγες εξαιρέσεις, η τελομεράση δεν εκφράζεται. Αυτές οι εξαιρέσεις είναι τα ενήλικα βλαστοκύτταρα και τα απεριόριστα διαιρούμενα καρκινικά κύτταρα, τα οποία επομένως είναι αθάνατα: μια σειρά από μελέτες έχουν δείξει ότι το κλειδί για την αθανασία των καρκινικών κυττάρων είναι ακριβώς η έκφραση της τελομεράσης.

Αυτός ακριβώς ο κίνδυνος - η αυξημένη πιθανότητα ανάπτυξης καρκινικών όγκων - είναι που καθυστερεί την έρευνα για την ανάπτυξη φαρμάκων κατά της γήρανσης με βάση την τελομεράση.

Το 2007, η ομάδα του Blasco απέδειξε ότι ήταν δυνατό να παραταθεί η διάρκεια ζωής των διαγονιδιακών ποντικών των οποίων τα γονιδιώματα είχαν αλλοιωθεί μη αναστρέψιμα στο εμβρυϊκό στάδιο: οι επιστήμονες ανάγκασαν τα κύτταρά τους να εκφράσουν την τελομεράση και, επιπλέον, εισήγαγαν σε αυτά επιπλέον αντίγραφα γονιδίων ανθεκτικών στον καρκίνο. Τέτοια ζώα ζουν 40% περισσότερο από το συνηθισμένο, χωρίς να προσβληθούν από καρκίνο.

Τα ποντίκια που έλαβαν γονιδιακή θεραπεία στα τρέχοντα πειράματα είναι επίσης απαλλαγμένα από καρκίνο. Οι Ισπανοί επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτό συμβαίνει επειδή η θεραπεία ξεκινά όταν τα ζώα είναι ενήλικα και επομένως δεν έχουν χρόνο να συσσωρεύσουν αρκετές ανώμαλες διαιρέσεις για να προκαλέσουν όγκους.

Επιπλέον, ο τύπος του ιού που χρησιμοποιείται για τη μεταφορά του γονιδίου της τελομεράσης στα κύτταρα έχει μεγάλη σημασία. Οι συγγραφείς επέλεξαν προφανώς ασφαλείς ιούς που έχουν χρησιμοποιηθεί με επιτυχία στη γονιδιακή θεραπεία για αιμορροφιλία και οφθαλμικές παθήσεις. Συγκεκριμένα, πρόκειται για μη αναπαραγόμενους ιούς που λαμβάνονται από άλλους που δεν είναι παθογόνοι για τον άνθρωπο.

Αυτή η μελέτη θεωρείται πρωτίστως ως απόδειξη της ιδέας ότι η θεραπεία που βασίζεται στο γονίδιο της τελομεράσης είναι μια εφικτή και γενικά ασφαλής προσέγγιση για την παράταση της διάρκειας ζωής χωρίς ασθένειες και τη θεραπεία ασθενειών που σχετίζονται με τα σύντομα τελομερή.

Ενώ αυτή η μέθοδος μπορεί να μην έχει καμία εφαρμογή ως θεραπεία κατά της γήρανσης για τους ανθρώπους, τουλάχιστον βραχυπρόθεσμα, θα μπορούσε να ανοίξει νέες δυνατότητες για τη θεραπεία ασθενειών που σχετίζονται με ασυνήθιστα κοντά τελομερή στους ιστούς, όπως ορισμένες περιπτώσεις ανθρώπινης πνευμονικής ίνωσης.

Σύμφωνα με τον Blasco, «Η γήρανση δεν θεωρείται προς το παρόν ασθένεια, αλλά οι επιστήμονες την θεωρούν ολοένα και περισσότερο ως μια κοινή αιτία παθήσεων όπως η αντίσταση στην ινσουλίνη ή οι καρδιαγγειακές παθήσεις, η συχνότητα εμφάνισης των οποίων αυξάνεται με την ηλικία. Αντιμετωπίζοντας την κυτταρική γήρανση, θα μπορούσαμε να αποτρέψουμε αυτές τις ασθένειες».

«Επειδή ο φορέας που χρησιμοποιήσαμε εκφράζει το γονίδιο-στόχο (τελομεράση) για μεγάλο χρονικό διάστημα, καταφέραμε να το περιορίσουμε σε μία μόνο χορήγηση», εξηγεί ο Μπος. «Αυτή μπορεί να είναι η μόνη πρακτική λύση για τη θεραπεία κατά της γήρανσης, καθώς άλλες στρατηγικές θα απαιτούσαν χορήγηση του φαρμάκου καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής του ασθενούς, αυξάνοντας τον κίνδυνο παρενεργειών».

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]