Mitochondria — maleńkie elektrownie komórki — jednocześnie dostarczają energię i gromadzą mutacje we własnym DNA, które z czasem zakłócają funkcjonowanie całego organizmu. Badacze z UCLA i Caltech znaleźli sposób na selektywne usuwanie właśnie uszkodzonych kopii tego DNA, wzmacniając naturalne mechanizmy oczyszczania komórki.
Gromadzenie mutacji w mitochondrialnym DNA wiąże się z chorobą Parkinsona, chorobą Alzheimera, schorzeniami serca i ogólną utratą sił w starszym wieku. Odziedziczone defekty powodują ciężkie choroby dziecięce. Naukowcy postawili sobie za zadanie nie leczyć każdej choroby osobno, lecz zmniejszyć udział uszkodzonego mitochondrialnego DNA w komórkach, aby spowolnić sam proces starzenia.
W centrum pracy znajduje się model na muszkach owocowych Drosophila, stworzony przez laboratoria Ming Guo z UCLA i Bruce'a Heya z Caltech. W tym organizmie modelowym udało się aktywować autofagię — proces, w którym komórka „zjada” i przetwarza własne uszkodzone składniki. W rezultacie udało się usunąć do 95 procent zmutowanego mitochondrialnego DNA. Aktywacja szlaków związanych z ochroną przed chorobą Parkinsona dała podobny efekt.
Ważne jest to, że proces oczyszczania już istnieje w komórce, ale działa niewystarczająco skutecznie. Naukowcy jedynie go wzmocnili, nie dodając obcych substancji. To odróżnia to podejście od prób całkowitego zastąpienia mitochondriów lub bezpośredniej edycji DNA. Jednak wszystkie dane uzyskano na muszkach, a przeniesienie wyników na człowieka wymaga dodatkowych badań.
Wyobraźmy sobie komórkę jako mieszkanie, w którym stare żarówki stopniowo przygasają i migoczą. Zamiast wymieniać całą instalację elektryczną, gospodarz wzmacnia pracę sprzątaczki, która sama znajduje i wyrzuca tylko niesprawne lampy. Właśnie tak wygląda aktywacja autofagii w eksperymencie: komórka sama radzi sobie ze śmieciami, jeśli trochę jej pomóc.
Badanie opublikowano w Nature Communications w 2016 roku i sfinansowały je Narodowe Instytuty Zdrowia USA, fundacje Kenneth Glenn Family Foundation i Ellison Medical Foundation. Autorzy nie zgłosili konfliktów interesów. Plany na przyszłość to poszukiwanie leków, które naśladują ten efekt, oraz weryfikacja na innych modelach.
Praca pokazuje, że starzenie można częściowo postrzegać jako stopniowe gromadzenie się komórkowych śmieci, które w zasadzie poddaje się kontroli poprzez wzmacnianie własnych systemów jakości komórki.
