Onderzoekers van het Luxemburgse Centrum voor Systeembiomedicine van de Universiteit van Luxemburg hebben samen met collega's van de Harvard Medical School en CIC bioGUNE een systemische aanpak ontwikkeld om genen te vinden die cellen op moleculair niveau kunnen verjongen.
In plaats van de chronologische leeftijd richtten de wetenschappers zich op de biologische leeftijd: ze creëerden een machine-learningmodel — een voorspeller van de transcriptoomleeftijd — dat op basis van gegevens over genexpressie in huidcellen bepaalt hoe 'jong' de moleculaire processen eruitzien. Het model werd getraind op monsters van kinderen tot oudere donoren, waarna tientallen kandidaten werden getest op hun vermogen om verouderingssignaturen richting jeugdigheid te verschuiven.
Van alle genen sprong SRSF1 eruit, dat codeert voor een eiwit dat betrokken is bij de processing en splicing van RNA. De expressie ervan is hoger in jonge cellen; een kunstmatige verhoging van het niveau in verouderde menselijke cellen bracht hun transcriptoomprofiel in een aanzienlijk jongere staat, terwijl de cellen hun identiteit en functionaliteit behielden — een probleem waar veel eerdere benaderingen van herprogrammering op stuitten.
Om te controleren of het effect ook buiten het petrischaaltje werkt, voerden de onderzoekers experimenten uit op modelorganismen — oude wormen en muizen. Induceerbare expressie van SRSF1 vertraagde de ontwikkeling van broosheid en ging gepaard met een toename van de levensduur met tot 14 procent. Tegelijkertijd verbeterden de indicatoren van biologische functie: weefselherstel, veerkracht en fysiologische activiteit op latere leeftijd.
Volgens professor Antonio del Sol, hoofd van de groepen computationele biologie bij LCSB en CIC bioGUNE, was het doel een kader te creëren voor het systematisch zoeken naar regulatoren van veroudering. 'Nu hebben we een strategie waarmee we andere factoren kunnen vinden die ons helpen de verouderingsprocessen beter te begrijpen en manieren te identificeren om gezond ouder worden in de toekomst te bevorderen', merkt hij op.
De ontdekking van SRSF1 wordt gepresenteerd als proof-of-concept: in de toekomst kan het model worden uitgebreid naar een groter aantal genen, pathways en celtypen, waaronder cellen die door leeftijdsgerelateerde ziekten zijn aangetast. Het werk is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Aging en steunt op gegevens uit internationale samenwerking met steun van gespecialiseerde fondsen.
Zo opent de aanpak de weg naar een gerichte zoektocht naar interventies die de gezondheid en zelfstandigheid op oudere leeftijd kunnen ondersteunen, terwijl de cellulaire identiteit en functie behouden blijven.
