Kanyarban az örök élet, az öregedéskutatás óriási léptékű felfedezéseket tett

Az emberiséget a kezdetektől érdekli az örök élet, és az elmúlt évtizedek tudományos fejlődése révén egyre közelebb kerülünk az élettartam jelentős meghosszabbításához. Az öregedéskutatás területén elért eredmények és a jövőbeli kilátások azonban nem csupán biológiai, hanem mélyreható pszichológiai és társadalmi kérdéseket is felvetnek.

Lehetséges-e örök élet, és ha egyszer elérhetővé válik, valóban szükségünk lesz-e rá? Fotó: Getty Images/Anadolu

Áttörést hozott a génmanipuláció

Az öregedéskutatás körülbelül három évtizeddel ezelőtt még a tudomány határterületének számított. Az áttörést Cynthia Kenyon kutatásai hozták meg, aki a fonálférgekkel végzett kísérletei során felfedezte, hogy egy bizonyos gén kikapcsolásával meg lehet duplázni az állatok élettartamát. Az öregedést korábban sokkal összetettebb folyamatnak hitték. 

Kenyon azonban bizonyította, hogy egyetlen ponton és egyetlen génnel drasztikusan bele lehet nyúlni az évek múlása okozta folyamatba, azóta pedig számos olyan gént fedeztek fel, amelyek befolyásolják az élettartamot. Az emberben elérhető határok még mindig nem ismertek.

A sejtekben az öregedés számos folyamat eredménye, amelyek közül a legjelentősebbek közé tartozik a DNS károsodása és a telomerek (ismétlődő nukleotid sorozatokból álló DNS-szakaszok) rövidülése. A telomerek olyan védősapkák a kromoszómák végein, amelyek minden sejtosztódáskor rövidülnek. Amikor túl rövidek lesznek, a sejt már nem képes tovább osztódni, ami az öregedés egyik fő oka. A felhalmozódó káros anyagok és a sejtek közötti kommunikáció romlása szintén hozzájárulnak az öregedési folyamathoz.

A mesterséges intelligencia is segít a kutatásokban

Az utóbbi évtizedekben az MI alkalmazása forradalmasította az öregedéskutatást. Steve Horvath például létrehozta a biológiai életkor mérésére szolgáló biológiai órát, amely a DNS-en lévő markereket vizsgálja. Ezek változnak az élettartam során, így három-négy év hibahatárral meg lehet állapítani a biológiai évek számát. Ez lehetővé teszi a fiatalító kezelések hatékonyságának gyors validálását anélkül, hogy évtizedeket kellene várni az eredményekre.

Kerepesi Csaba és kollégái olyan MI-eszközöket fejlesztettek a HUN-REN Számítástechnikai és Automatizálási Kutatóintézet Mesterséges Intelligencia Nemzeti Laborjában, amelyek képesek az életkor előrejelzésére. 

Kerepesi Csaba szerint az epigenetikai (a környezeti hatásokra adott géválaszt vizsgáló tudomány) öregedési órák meghatározása nagyon fontos. Ezek olyan gépi tanulással nyert matematikai modellek, amelyek segítik megbecsülni a kronológiai, illetve a biológiai életkort. Így kimutatták, hogy a biológiai életkor például stresszhatások alatt és után fluktuálhat. Átmeneti növekedés után visszaáll az alapszintre.

Van már arcfotó- és vérképalapú, epigenetikai- és transzkriptomikai (a DNS-ről átíródó RNS-molekulák tanulmányozása) öregedés óránk. Ezek alkalmazhatók lehetnének például a személyre szabott orvoslásban, ahol a jövőben a biológiai életkorunkat is figyelembe vehetik a kezeléseknél

 – magyarázza Kerepesi Csaba, aki egy idei kutatásban szintén MI-alapú órákat használt előrejelzés céljából. Aktív emberek bélflóráját és vérét vizsgálták, összevetve az edzettségi adatokkal. Megállapították, hogy középkorúaknál és az időseknél a gyorsult öregedés a bélflóra diverzitásának növekedésével, alacsonyabb edzettségi fokkal és rosszabb egészségi állapottal jár együtt.

 A lassult öregedést és a magasabb edzettséget mutató egyének bélflórájában nagyobb arányban fordultak elő gyulladásgátló baktériumok. Az eredmények szerint a mikrobiom változásai összefügghetnek a gyorsult öregedéssel és az edzettséggel.

Lelassították az öregedést

Az ELTE Genetikai Tanszék kutatói, Sturm Ádám és Vellai Tibor tavaly jelentős előrelépést értek el az öregedéskutatásban, amit a Nature Communications folyóiratban publikáltak. Kimutatták, hogy a transzpozábilis elemek (DNS mobilis részei – TE) aktivitásának csökkentése meghosszabbíthatja az élettartamot.

Ezek az ismétlődő DNS fő forrásai az emberi és más genomokban, olyan szekvenciák, amelyek képesek lemásolni és áthelyezni önmagukat, azaz „átugrani” a genom egyik régiójából egy másikba.

Sturm és Vellai kísérletében a TE-aktivitás szabályozásával a férgek lassabban öregedtek, és több elem egyidejű csökkentése tovább növelte az élettartamot. Emellett felfedezték, hogy az N6-adenin metiláció (az epigenetikai változások egyik formája) növeli ezen elemek aktivitását, és az öregedéssel párhuzamosan egyre több lesz belőlük.

Az öregedéskutatás legfontosabb kérdése az alapok megértése. Mi ez a folyamat? Miért történik? Mi irányítja? Ezek még mindig tisztázatlanok. Az öregedéssel az időskori betegségeket és a megfiatalodás mechanizmusát is jobban megismerhetjük 

– állítja Kerepesi Csaba.

Az öregedés visszafordítására az egyik legkézenfekvőbb eljárás a DNS-en jelentkező károsodások kijavítása, ezáltal vissza lehet fiatalítani a sejteket. Rab Árpád szerint a fő probléma, hogy evolúciósan arra vagyunk kódolva, hogy a szaporodóképes időszakban legyünk csúcsformában, és nem baj, ha később már több bennünk a mutáció.

Őssejtkutatás, újraprogramozás & vérplazma

– Az újraprogramozás a felnőtt sejteket visszaállítja az embrionális őssejt állapotba. Ez üvegcsében történik bizonyos gének segítségével. Persze nem akarunk embrionális állapotba visszafiatalodni. A részleges újraprogramozás éri el, hogy a sejtek megtartsák felnőtt állapotukat, de már kis mértékben megfiatalodjanak – mondja Kerepesei Csaba.

Jamanaka Sinja 2012-ben Nobel-díjat kapott az úgynevezett indukált pluripotens őssejtek felfedezéséért, amelyek segítségével a differenciálódott sejtek visszafejlődnek őssejtállapotba és a sejtek visszafiatalodnak. 

Ezek az eredmények azt mutatják, hogy az öregedés visszafordítása nemcsak elméletben, hanem gyakorlatban is lehetséges. Sikerült már emberi bőrsejteket visszafiatalítani. A fiatal vérplazma hatása az öregedésre különösen ígéretes. Kerepesi Csaba szerint nemrégiben öreg patkányokat fiatalítottak meg fiatal állat vérplazmakivonatának beinjektálásával. Ez az eljárás elvben emberre is működhet.

A hosszú élettartam mentális és pszichológiai következményei jelentős kérdéseket vetnek fel. 

Rab Árpád szerint ha az emberek nyolcvan-kilencven év helyett akár ezer évig élnének, az életciklusok teljesen megváltoznának, a hagyományos életfázisok, mint a gyerek-, a felnőtt- és az időskor új értelmet nyernének. Az emberek több ciklusban élhetnék életüket, különböző helyszíneken és tevékenységekkel.

Megelőzhetővé válhat a demencia, rábukkanhatunk a rák ellenszerére

Az időskori mentális egészség támogatása már most is fontos: az otthoni robotok és a mesterséges intelligencia segítségével lehetőség nyílik a demencia megelőzésére vagy késleltetésére. 

Az MI-vel eltárolhatók az emlékek és később visszaidézhetők, így javítható az idősek életminősége. Az öregedéskutatás előrehaladása azonban számos etikai kérdést is felvet.

Például, hogy milyen mértékben szabad beavatkozni a természetes folyamatba, vagy ki férhet hozzá a kezelésekhez? A gazdasági és társadalmi egyenlőtlenségek mélyülnek, ha csak a gazdagok engedhetik meg maguknak a beavatkozásokat. Emellett a hosszú élettartam hatással lehet a bolygó erőforrásaira és a társadalmak fejlődésére is. Kerepesi Csaba szerint az egészséges, betegségmentes élet közös érdek, és sok drága, de hasznos kezelés már ma is elérhető széles rétegek számára.

A kormányoknak is hasznos az öregedés visszafordítása, hiszen az időskori betegségek jelentős gazdasági terhet rónak az egészségügyi rendszerre. Az egészségesebb időskor csökkentheti a költségeket és növelheti a termelékenységet. 

Azonban a technológia széles körű bevezetése előtt átfogó társadalmi vitára és szigorú szabályozásra van szükség. Addig az öregedéskutatás részsikereit más területek, például a rákkutatás használhatja fel. 

A következő évtizedekben várhatóan további áttörések következnek, amelyeket kérdéses, hogy az emberiség miként integrál a hétköznapokba a társadalmi igazságosság és az etikai normák megőrzése mellett. Mert bizony nem mindegy, mennyire etikus, ha sokan sokkal korábban halnak meg másoknál. Vagy – ahogy Kerepesi Csaba fogalmaz – etikus-e hagyni, hogy a világban több ezer ember haljon meg naponta csak az öregedés miatt.