Yaşlanmanın Sırrı Çözülüyor: Biyolojik Saatimiz Neden İşliyor?
Kaliforniya Üniversitesi San Diego Tıp Fakültesi’nden araştırmacılar eski bir soruya ışık tutan sonuçlar yayınladı: Moleküler düzeyde yaşlanmaya ne sebep olur? Nature Aging dergisinde yayınlanan bulgular, en çok kabul gören iki açıklama arasında daha önce hiç görülmemiş bir bağlantı tanımlıyor: rastgele genetik mutasyonlar ve öngörülebilir epigenetik modifikasyonlar. Epigenetik saat teorisi olarak da bilinen ikincisi, bilim insanları tarafından biyolojik yaşlanmanın tutarlı, nicel bir ölçüsü olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.
Ancak yeni araştırma, sürecin bu kadar basit olmayabileceğini gösteriyor.
UC San Diego Tıp Fakültesi ve UC San Diego Jacobs Mühendislik Fakültesi’nde profesör olan yazar Trey Ideker, “Büyük araştırma kurumları ve şirketler, yaşlanmanın etkilerini tersine çevirmek için bir strateji olarak epigenetik saati geri döndürme üzerine bahis oynuyorlar, ancak araştırmamız bunun altta yatan nedeni değil, yalnızca yaşlanmanın bir belirtisini tedavi ediyor olabileceğini gösteriyor” dedi.
“Gözlemlenen epigenetik değişikliklerden aslında mutasyonlar sorumluysa, bu gerçek gelecekte yaşlanmayı önleme çabalarına yaklaşımımızı temelden değiştirebilir.”
Yaşlanma ve DNA arasındaki ilişki hakkında iki hakim teori vardır. Somatik mutasyon teorisi, yaşlanmanın DNA dizilimimizde rastgele meydana gelen kalıcı değişiklikler olan mutasyonların birikiminden kaynaklandığını öne sürer. Epigenetik saat teorisi ise yaşlanmanın, epigenetik modifikasyonların birikmesi, DNA’nın kimyasal yapısında altta yatan dizilimi değiştirmeyen küçük değişiklikler, ancak bunun yerine hangi genlerin açık veya kapalı olduğunu değiştirmesi nedeniyle meydana geldiğini öne sürer. Mutasyonların aksine, epigenetik modifikasyonlar bazı durumlarda tersine de çevrilebilir.
Epigenetik modifikasyonlar rastgele yerler yerine genomumuzdaki belirli bölgelerde meydana geldiğinden, ölçülmeleri daha kolaydır ve bilim insanlarının hücrelerin “biyolojik yaşını” belirlemeleri için başvurdukları bir yol haline gelmiştir. Ancak bilim insanları uzun zamandır bu epigenetik değişikliklerin kaynağını merak ediyor.
Bu temel soruyu yanıtlamak için araştırmacılar, Kanser Genom Atlası ve Tüm Genomların Pan-Kanser Analizi’nde kataloglanan 9.331 hastanın verilerini analiz etti. Genetik mutasyonları epigenetik modifikasyonlarla karşılaştırarak, mutasyonların bir tür epigenetik modifikasyon olan DNA metilasyonundaki değişikliklerle tahmin edilebilir şekilde ilişkili olduğunu buldular.
Tek bir mutasyonun, sadece mutasyonun meydana geldiği yerde değil, genom boyunca bir dizi epigenetik değişikliğe neden olabileceğini buldular. Araştırmacılar bu ilişkiyi kullanarak, mutasyonları ya da epigenetik değişiklikleri kullanarak benzer yaş tahminleri yapabildiler.
UC San Diego’da biyoinformatik alanında doktora adayı olan ilk yazar Zane Koch, “Epigenetik saatler yıllardır var, ancak epigenetik saatlerin ilk etapta neden işlediği sorusunu ancak şimdi yanıtlamaya başlıyoruz” dedi. “Çalışmamız ilk kez epigenetik değişikliklerin rastgele genetik mutasyonlara karmaşık ve tahmin edilebilir bir şekilde bağlı olduğunu gösteriyor.”
Çalışmanın yazarları, somatik mutasyonlar ile yaşlanmadaki epigenetik değişiklikler arasındaki ilişkiyi tam olarak anlamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç olduğunu belirtiyor. Bununla birlikte, çalışmanın bulguları yaşlanma sürecini anlamamızda büyük bir atılım sağlamakta ve yaşlanmayı önlemeyi veya tersine çevirmeyi amaçlayan yeni tedavilerin geliştirilmesi için önemli sonuçlar doğurmaktadır.
UC San Francisco’daki San Francisco Koordinasyon Merkezi’nin yönetici direktörü ve Sutter Health’in California Pacific Tıp Merkezi Araştırma Enstitüsü’nde kıdemli araştırma bilimcisi olan ortak yazar Steven Cummings, “Somatik mutasyonlar yaşlanmanın temel itici gücüyse ve epigenetik değişiklikler sadece bu süreci takip ediyorsa, yaşlanmayı tersine çevirmek daha önce düşündüğümüzden çok daha zor olacak” diye ekledi.
“Bu, yaşlanmayı programlanmış bir süreç olarak görmekten, zaman içinde rastgele, kümülatif değişikliklerden büyük ölçüde etkilenen bir sürece odaklanmamızı sağlıyor.”
Ideker, Cummings ve Koch’a ek olarak, çalışma UC San Diego’dan Adam Li ve California Pacific Tıp Merkezi Araştırma Enstitüsü ve UC San Francisco’dan Daniel S. Evans tarafından ortaklaşa yazılmıştır.
Kaynak: https://medicalxpress.com