Geeniterapia on pidentänyt elinajanodotetta

Kohdistamalla tiettyihin geeneihin on mahdollista pidentää monien eläinlajien, myös nisäkkäiden, keskimääräistä elinikää, kuten useissa tutkimuksissa on osoitettu. Tähän asti tämä on kuitenkin tarkoittanut eläinten geenien peruuttamatonta muuttamista alkionkehitysvaiheessa, mikä ei ole ihmiskeholle mahdollinen lähestymistapa. Espanjan kansallisen syöpätutkimuskeskuksen (Centro Nacional de Investigaciones Oncologicas, CNIO) tutkijat ovat johtajansa María Blascon johdolla osoittaneet, että hiirten elinikää voidaan pidentää yhdellä aikuisen eläimen geeneihin kohdistuvalla lääkeinjektiolla. He tekivät tämän geeniterapian avulla, strategialla, jota ei ole koskaan käytetty ikääntymisen torjuntaan. Menetelmän käyttö hiirillä on tunnustettu turvalliseksi ja tehokkaaksi.

Tutkimuksen tulokset julkaistiin EMBO Molecular Medicine -lehdessä. Geeniterapiaa käyttämällä CNIO:n tutkijat saavuttivat yhteistyössä Eduard Ayuson ja Fátima Boschin kanssa Barcelonan autonomisen yliopiston (Universitat Autònoma de Barcelona) eläinbiotekniikan ja geeniterapian keskuksesta ”nuorentavan” vaikutuksen aikuisilla (yksivuotiailla) ja vanhoilla (kaksivuotiailla) hiirillä tehdyissä kokeissa.

Yhden vuoden iässä hoidetut hiiret elivät keskimäärin 24 % pidempään ja kahden vuoden iässä keskimäärin 13 % pidempään. Hoito johti myös merkittäviin parannuksiin eläinten terveydessä, hidastaen ikään liittyvien sairauksien, kuten osteoporoosin ja insuliiniresistenssin, kehittymistä ja parantaen ikääntymisen merkkejä, kuten hermo-lihaskoordinaatiota.

Käytetty geeniterapia sisälsi muunneltua DNA:ta sisältävän viruksen ruiskuttamisen eläimiin. Tässä viruksen geenit korvattiin telomeraasientsyymin geeneillä. Telomeraasientsyymillä on keskeinen rooli ikääntymisessä. Telomeraasi korjaa kromosomien päätyosat, jotka tunnetaan telomeereina, ja hidastaa siten solun ja siten koko organismin biologista kelloa. Virus toimii vehikkelinä kuljettaen telomeraasigeenin soluihin.

Tutkimus ”osoittaa, että telomeraasiin perustuvaa ikääntymistä estävää geeniterapiaa on mahdollista kehittää lisäämättä syövän ilmaantuvuutta”, kirjoittajat sanovat. ”Eläinten ikääntyessä niille kertyy DNA-vaurioita telomeerien lyhenemisen vuoksi, ja [tämä tutkimus] osoittaa, että telomeraasiin perustuva geeniterapia voi korjata tai viivästyttää tällaisten vaurioiden syntymistä.”

Telomeerit suojaavat kromosomien päitä, mutta ne eivät voi tehdä tätä loputtomiin: jokaisen solunjakautumisen myötä telomeerit lyhenevät, kunnes ne menettävät toimintakykynsä kokonaan. Tämän seurauksena solu lakkaa jakautumasta ja ikääntyy tai kuolee. Telomeraasi estää tämän estämällä telomeerien lyhenemisen tai jopa palauttamalla niiden pituuden. Pohjimmiltaan se pysäyttää tai nollaa solun biologisen kellon.

Mutta useimmissa soluissa telomeraasigeeni on aktiivinen vain ennen syntymää; aikuisen soluissa, muutamia poikkeuksia lukuun ottamatta, telomeraasia ei ilmenny. Näitä poikkeuksia ovat aikuisen kantasolut ja rajattomasti jakautuvat syöpäsolut, jotka ovat siksi kuolemattomia: useat tutkimukset ovat osoittaneet, että kasvainsolujen kuolemattomuuden avain on juuri telomeraasin ilmentyminen.

Juuri tämä riski – lisääntynyt todennäköisyys sairastua syöpäkasvaimiin – hidastaa telomeraasipohjaisten ikääntymistä hidastavien lääkkeiden kehittämistä koskevaa tutkimusta.

Vuonna 2007 Blascon ryhmä osoitti, että oli mahdollista pidentää sellaisten transgeenisten hiirten elinikää, joiden genomia oli muutettu peruuttamattomasti alkiovaiheessa: tutkijat pakottivat solut ilmentämään telomeraasia ja lisäksi lisäsivät niihin ylimääräisiä kopioita syöpää ehkäisevistä geeneistä. Tällaiset eläimet elivät 40 % tavallista pidempään sairastumatta syöpään.

Myöskään nykyisissä kokeissa geeniterapiaa saaneet hiiret eivät ole syöpäpotilaita. Espanjalaiset tutkijat uskovat tämän johtuvan siitä, että hoito aloitetaan aikuisilla eläimillä, eivätkä ne siksi ehdi kerätä tarpeeksi poikkeavia jakautumisia aiheuttaakseen kasvaimia.

Lisäksi telomeraasigeenin soluihin kuljettamiseen käytetyn viruksen tyyppi on erittäin tärkeä. Kirjoittajat valitsivat näennäisesti turvallisia viruksia, joita on käytetty menestyksekkäästi geeniterapiassa hemofilian ja silmäsairauksien hoidossa. Nämä ovat erityisesti replikoitumattomia viruksia, jotka on saatu muilta viruksilta, jotka eivät ole patogeenisiä ihmisille.

Tätä tutkimusta pidetään ensisijaisesti todisteena siitä, että telomeraasigeenipohjainen hoito on mahdollinen ja yleisesti ottaen turvallinen lähestymistapa taudittoman eliniän pidentämiseen ja lyhyisiin telomeereihin liittyvien sairauksien hoitoon.

Vaikka tällä menetelmällä ei ehkä ole mitään sovellusta ikääntymisen vastaisena hoitona ihmisille, ainakaan lyhyellä aikavälillä, se voisi avata uusia mahdollisuuksia hoitaa sairauksia, jotka liittyvät epänormaalisti lyhyisiin telomeereihin kudoksissa, kuten joissakin ihmisen keuhkofibroositapauksissa.

Blascon mukaan "ikääntymistä ei tällä hetkellä pidetä sairautena, mutta tiedemiehet pitävät sitä yhä useammin yleisenä syynä sellaisiin sairauksiin kuin insuliiniresistenssi tai sydän- ja verisuonisairaudet, joiden ilmaantuvuus lisääntyy iän myötä. Hoitamalla solujen ikääntymistä voisimme ehkäistä näitä sairauksia."

”Koska käyttämämme vektori ilmentää kohdegeeniä (telomeraasia) pitkän ajan, pystyimme rajoittamaan sen antamisen yhteen kertaan”, Bosch selittää. ”Tämä saattaa olla ainoa käytännöllinen ratkaisu ikääntymisen vastaiseen hoitoon, koska muut strategiat edellyttäisivät lääkkeen antamista koko potilaan elämän ajan, mikä lisäisi sivuvaikutusten riskiä.”

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]