Duitse wetenschappers doen een ‘grote ontdekking’ die het verouderingsproces zou kunnen vertragen

Ondanks eeuwen van onderzoek en vooruitgang in de geneeskunde, zijn er nog steeds veel mysteries die opgelost blijven, waarvan de belangrijkste een goed begrip is van wat veroudering veroorzaakt en hoe we het kunnen vertragen of omkeren.

Maar een nieuwe studie gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature heeft misschien eindelijk de antwoorden op deze vragen gevonden.

Onderzoekers van de Universiteit van Keulen in Duitsland hebben niet alleen ontdekt dat gentranscriptie – het proces waarbij een cel een RNA-kopie maakt van een stuk DNA – sneller wordt met het ouder worden, maar minder nauwkeurig en foutgevoeliger, maar ze ontdekten ook dat bepaalde processen zouden ons kunnen helpen deze achteruitgang te keren.

“Dit is tot nu toe het enige eureka-moment in mijn leven. Ik bedoel, dit is een soort ontdekking die je niet om de dag doet’, zei dr. Andreas Meyer, de hoofdonderzoeker, die de bevindingen ‘een grote ontdekking’ noemde.

“Het stormt op Twitter. Sommige collega’s zijn erg enthousiast’, zei hij tegen Euronews Next.

Voordat Beyer en zijn team 10 jaar geleden met hun onderzoeksproject begonnen, zou de typische verouderingsstudie “alleen kijken naar differentiële genexpressie”, zegt Beyer.

Eerdere studies, legt hij uit, stelden in feite vragen als “Als je ouder wordt, welke genen worden aangezet en welke genen worden uitgeschakeld?” en “Hoe verandert dat de regulatie of het metabolisme in de cel?”

Maar niemand vroeg zich af hoe het transcriptieproces zelf verandert naarmate we ouder worden, een onderzoekslijn die inzichten zou kunnen opleveren die ons uiteindelijk kunnen helpen de achteruitgang om te keren of te stoppen.

Transcriptie, de sleutel tot gezond ouder worden

Transcriptie is fundamenteel voor het onderzoek, aangezien het het proces is waarbij een cel een RNA-kopie maakt van een stukje DNA.

Deze kopie is belangrijk omdat het de genetische informatie bevat die nodig is om nieuwe eiwitten in een cel te maken. Eiwitten bepalen de gezondheid en functie van de cellen, en cellen structureren vervolgens alle levende wezens.

Gedurende ons hele leven regenereren onze cellen, “maar elke cel is anders, en wat ze anders maakt, zijn de verschillende genen die erin worden geactiveerd”, legt Beyer uit. “deze activatie wordt transcriptie genoemd”.

Omdat genen cellen hun doel geven, moet hun transcriptie foutloos zijn.

“Je moet voor elk gen de juiste hoeveelheid transcripten maken en een exacte kopie van de gensequentie hebben, maar je moet ook de exacte genen activeren die de cel nodig heeft om te functioneren zoals het hoort,” zei Beyer.

Er zijn veel verschillende soorten cellen in het menselijk lichaam: zenuwcellen, spiercellen, bloedcellen, huidcellen, enzovoort. En omdat elke cel een andere functie vervult, hebben ze elk een andere gensequentie.

De “machine” – zoals Beyer het noemt – die verantwoordelijk is voor het maken van de transcriptiekopie van de gensequenties, wordt Pol II (RNA-polymerase II) genoemd.

En wat zijn team ontdekte, was dat het transcriptieproces sneller wordt naarmate we ouder worden, en deze versnelde transcriptie zorgt ervoor dat Pol II meer fouten maakt, wat leidt tot in wezen “slechte” kopieën die tot tal van ziekten kunnen leiden.

“Als Pol II te snel gaat, maakt het meer fouten, en dan is de sequentie niet meer identiek aan de genoomsequentie. De gevolgen zijn vergelijkbaar met wat je hebt als er mutaties in het genoom zelf zijn, ‘zei Beyer.

Slechte celkopieën stoppen, de tweede grote doorbraak

Eerder onderzoek had al aangetoond dat caloriearme diëten en het remmen van insulinesignalering – het blokkeren van het signaal tussen insuline en cellen – bij veel dieren veroudering kunnen vertragen en de levensduur kunnen verlengen. In hun experimenten probeerde het team van Meyer te achterhalen of deze invloed hadden op het vertragen van de snelheid van Pol II en het verminderen van het aantal defecte exemplaren.

Het onderzoek – een gezamenlijke samenwerking van 26 mensen in zes verschillende laboratoria – werkte eerst met wormen, muizen en fruitvliegen die genetisch gemodificeerd waren om insulinesignalering te remmen, en met muizen op een caloriearm dieet om de prestaties van celtranscriptie op oudere leeftijd te bepalen . In beide gevallen reageerde Pol II langzamer en maakte minder fouten.

Beyer en zijn team volgden vervolgens de overleving van fruitvliegen en wormen die de mutatie droegen die Pol II vertraagde, en de dieren leefden 10 tot 20 procent langer dan hun niet-mutante tegenhangers.

Toen de onderzoekers genbewerking gebruikten om de mutaties in wormen ongedaan te maken, werd de levensduur van de dieren verkort, waardoor een causaal verband werd gelegd.

Om hun experiment bij mensen te testen, werkten ze met bloedmonsters van jonge en oude individuen.

“En toen we de jonge cellen in vitro vergeleken met de zeer oude cellen, kregen we precies dezelfde resultaten”, vertelde Argyris Papantonis, een van de hoofdonderzoekers, aan Euronews Next.

De resultaten tussen verschillende soorten bevestigen dat het “echt een algemeen fenomeen is dat van toepassing is op veroudering, en niet alleen specifiek is voor het enkele model van bijvoorbeeld vliegen”, zei Beyer.

“Ons onderzoek zegt dat bijvoorbeeld een gezond dieet of deze caloriebeperkingsinterventie de kwaliteit van de transcriptie van de RNA-productie in de cel zou verbeteren. En dat zou dan op de lange termijn gunstige effecten hebben voor de cellen”.

De bevindingen zou kunnen helpen voorkomen dat kanker zich manifesteert, merkt Papantonis op, omdat “het een late ziekte is vanwege fouten. Beperkende fouten kunnen een manier zijn om het ontstaan ​​van kanker of ziekte op latere leeftijd te beperken”.

Ze kunnen ons ook in staat stellen om “veroudering beter te begrijpen, beter te begrijpen wat er gebeurt als we ouder worden”, en uiteindelijk “interventies beter te begrijpen, wat volgens mij nieuwe mogelijkheden biedt om veroudering uit te stellen of gezond ouder worden te bevorderen”, aldus Beyer.