De verlenging van de levensduur zou volgens een van de wetenschappers overeenkomen met een mensenleven van 400 of 500 jaar.
Het onderzoek is gebaseerd op de ontdekking van twee belangrijke paden die veroudering regelen in C. elegans, dat een populair model is in het verouderingsonderzoek omdat het veel van zijn genen deelt met de mens en omdat zijn korte levensduur van slechts drie tot vier weken wetenschappers in staat stelt om snel de effecten van genetische en milieu-interventies te beoordelen om de gezonde levensduur te verlengen.
Omdat deze paden “geconserveerd” zijn, wat betekent dat ze door de evolutie aan de mens zijn doorgegeven, zijn ze het onderwerp geweest van intensief onderzoek. Een aantal geneesmiddelen dat de gezonde levensduur verlengt door deze paden te veranderen, is thans in ontwikkeling. De ontdekking van het synergetische effect opent de deur naar nog effectievere anti-verouderingstherapieën.
In het nieuwe onderzoek wordt gebruik gemaakt van een dubbele mutant waarin de insulinesignalerings- (IIS) en TOR-banen genetisch zijn gewijzigd. Omdat wijziging van de IIS-baan een 100% toename van de levensduur oplevert en wijziging van de TOR-baan een 30% toename, zou men verwachten dat de dubbelmutant 130% langer zou leven. Maar in plaats daarvan werd de levensduur met 500 procent verlengd.
“Ondanks de ontdekking in C. elegans van cellulaire paden die veroudering bepalen, was het niet duidelijk hoe deze paden op elkaar inwerken,” zei Hermann Haller, M.D., voorzitter van het MDI Biological Laboratory. “Door deze interacties te helpen karakteriseren, effenen onze wetenschappers de weg voor broodnodige therapieën om de gezonde levensduur te verlengen voor een snel verouderende bevolking.”
De opheldering van de cellulaire mechanismen die de synergetische respons controleren, is het onderwerp van een recent artikel in het online tijdschrift Cell Reports, getiteld “Translational Regulation of Non-autonomous Mitochondrial Stress Response Promotes Longevity.” Tot de auteurs behoren Jarod A. Rollins, Ph.D., en Aric N. Rogers, Ph.D., van het MDI Biological Laboratory.
“De synergetische uitbreiding is echt wild,” zei Rollins, die de hoofdauteur is met Jianfeng Lan, Ph.D., van de Nanjing University. “Het effect is niet één plus één is twee, het is één plus één is vijf. Onze bevindingen tonen aan dat niets in de natuur in een vacuüm bestaat; om de meest effectieve anti-verouderingsbehandelingen te ontwikkelen, moeten we kijken naar levensduurnetwerken in plaats van individuele paden.”
De ontdekking van de synergetische interactie zou kunnen leiden tot het gebruik van combinatietherapieën, die elk een ander pad beïnvloeden, om de gezonde menselijke levensduur te verlengen, op dezelfde manier waarop combinatietherapieën worden gebruikt om kanker en HIV te behandelen, heeft Pankaj Kapahi, Ph.D., van het Buck Institute, gezegd. Kapahi is een corresponderende auteur van de paper met Rogers en Di Chen, Ph.D., van Nanjing University.
De synergetische interactie kan ook verklaren waarom wetenschappers niet in staat zijn geweest om een enkel gen te identificeren dat verantwoordelijk is voor het vermogen van sommige mensen om tot buitengewoon hoge leeftijden te leven zonder belangrijke leeftijdsgerelateerde ziekten tot kort voor hun dood.
De paper richt zich op hoe levensduur wordt geregeld in de mitochondriën, dat zijn de organellen in de cel die verantwoordelijk zijn voor energie homeostase. In de afgelopen tien jaar is er steeds meer bewijs gekomen voor een oorzakelijk verband tussen mitochondriale ontregeling en veroudering. Rollins’ toekomstig onderzoek zal zich richten op de verdere opheldering van de rol van mitochondriën bij veroudering, zei hij.
Het onderzoek werd uitgevoerd aan het MDI Biologisch Laboratorium en Nanjing University met behulp van informatie van dubbele mutanten ontwikkeld door Kapahi. Het werk van Rollins en Rogers werd ondersteund door de National Institutes of Health (AG056743), het Morris Scientific Discovery Fund en het National Institute of General Medical Sciences (P20GM103423 en P20GM104318).
