Badacze z Luksemburskiego Centrum Biomedycyny Systemowej Uniwersytetu Luksemburskiego wspólnie z kolegami z Harvard Medical School i CIC bioGUNE opracowali systemowe podejście do poszukiwania genów zdolnych odmładzać komórki na poziomie molekularnym.
Zamiast wieku chronologicznego naukowcy skupili się na wieku biologicznym: stworzyli model uczenia maszynowego — predyktor wieku transkryptomowego — który na podstawie danych o ekspresji genów w komórkach skóry określa, jak „młode” wydają się procesy molekularne. Model wytrenowano na próbkach od dzieci po starszych dawców, a następnie przetestowano dziesiątki kandydatów pod kątem zdolności przesuwania sygnatur wieku w stronę młodości.
Spośród wszystkich genów wyróżnił się SRSF1, kodujący białko uczestniczące w przetwarzaniu i splicingu RNA. Jego ekspresja jest wyższa w młodych komórkach; sztuczne podniesienie poziomu w zestarzałych komórkach ludzkich przenosiło ich profil transkryptomowy w znacznie młodszy stan, przy czym komórki zachowywały swoją tożsamość i funkcjonalność — problem, z którym borykało się wiele wcześniejszych podejść do przeprogramowania.
Aby sprawdzić, czy efekt działa poza szalką Petriego, badacze przeprowadzili eksperymenty na organizmach modelowych — starych nicieniach i myszach. Indukowana ekspresja SRSF1 spowalniała rozwój kruchości i wiązała się z wydłużeniem długości życia do 14 procent. Poprawiały się przy tym wskaźniki funkcji biologicznych: naprawa tkanek, odporność i aktywność fizjologiczna w późnym wieku.
Według profesora Antonio del Sola, kierującego grupami biologii obliczeniowej w LCSB i CIC bioGUNE, celem było stworzenie ram dla systematycznego poszukiwania regulatorów starzenia. „Mamy teraz strategię pozwalającą znajdować inne czynniki, które pomogą lepiej zrozumieć procesy starzenia i wskazać sposoby wspierania zdrowego starzenia się w przyszłości” — zauważa.
Odkrycie SRSF1 przedstawiono jako proof-of-concept: w przyszłości model można rozszerzyć na większą liczbę genów, szlaków i typów komórek, w tym dotkniętych chorobami wieku starczego. Praca została opublikowana w czasopiśmie Nature Aging i opiera się na danych z międzynarodowej współpracy przy wsparciu wyspecjalizowanych fundacji.
Tym samym podejście otwiera drogę do ukierunkowanego poszukiwania interwencji, które mogą wspierać zdrowie i niezależność w starszym wieku, zachowując przy tym tożsamość i funkcję komórek.
