A sosem öregedő sejtek tudománya

Mitől öregszik testünk, ráncosodik bőrünk, őszül hajunk, gyengül immunrendszerünk? Elizabeth Blackburn biológus megosztott Nobel-díjat kapott a válaszért, a telomeráz fölfedezéséért. A telomeráz a kromoszómák végeit helyreállító enzim. A kromoszómavégek letöredeznek sejtosztódás során. Tudjunk meg többet Blackburn úttörő jelentőségű kutatásáról, beleértve azt is, hogyan befolyásolhatjuk öregedésünket jobban, mintsem gondolnánk.

Hol kezdődik a vég?

Nekem ezzel a kis lénnyel kezdődött.

Eme elragadó szervezetet...

igen, állítom, hogy elragadó...

Tetrahymenának hívják;
egysejtű csillós szervezet.

Pocsolyanyálkának is hívják.

Így van, pályafutásom
e pocsolyanyálkával kezdődött.

Nem meglepő, hogy kutató lettem.

Jó messze innen nőttem föl,

és kislányként borzasztóan érdekelt

minden élőlény.

Halálosan mérgező, szúrós medúzákat
fogdostam, és énekeltem nekik.

Pályafutásom elején

borzasztóan érdekelt

az élet alapvető építőkockáinak rejtélye,

s szerencsémre e kíváncsiságot
értékelő társadalomban éltem.

Nekem e kis lény,
a Tetrahymena adta meg a lehetőséget,

hogy tanulmányozhassam

az engem leginkább
érdeklő dolog rejtélyét:

a sejtjeinkben lévő,
kromoszómáknak nevezett DNS-kötegekét.

Azért, mert a kromoszómák
legvége érdekelt,

az ún. telomer.

Kutatásaim kezdetén
csak annyit tudtunk róla,

hogy védi a kromoszómavégeket.

Sejtosztódáskor ez fontos,

igen fontos,

de én szerettem volna megismerni
a telomer összetételét,

ezért sok telomerra volt szükségem.

A derék kis Tetrahymenának

történetesen sok rövid,
egyenes kromoszómája van,

kb. 20 000.

ezért sok telomerja is.

Fölfedeztem, hogy a telomerok a nem kódoló
DNS különleges szekvenciáiból állnak

pont a kromoszómák végén.

De van itt egy probléma.

Mindnyájan egyetlen sejtként
kezdjük életünket.

A sejt kettéoszlik, a kettőből
négy lesz, a négyből nyolc,

és így tovább, míg ki nem alakul
200 milliószor milliárd sejt;

ezekből áll felnőtt testünk.

Egyes sejteknek
ezerszámra kell osztódniuk.

Miközben itt állok önök előtt,

testem sejtjei dühödten pótlódnak,

ezért továbbra is itt állhatok önök előtt.

Minden sejtosztódáskor minden
DNS-nek le kell másolódnia,

a kromoszómákban lévő
összes kódoló DNS-nek is,

mert az hordozza a létfontosságú
használati utasítást,

amely működőképes
állapotban tartja sejtjeinket;

hogy szívsejtjeim
állandó ütemet tartsanak fönn.

de most biztos nem ez a helyzet;

hogy immunsejtjeim visszaverhessék

a baktériumokat és vírusokat;

és hogy agysejtjeink
megőrizhessék az első csók emlékét;

és hogy egész életünkben tanulhassunk

De a DNS másolása közben
működési hiba keletkezik.

Ez csupán az élet egyik tényezője.

Minden sejtosztódáskor
és DNS-másoláskor

néhány a DNS telomerjai
közül a végekről lekopik,

így a DNS megrövidül.

Ezek olyanok,

mint a cipőfűző végét védő erősítés.

Védik a cipőfűzőt,
illetve a kromoszómákat a kirojtosodástól,

és amikor a hegye túl rövid lesz, leesik,

és az elkopott telomer jelez a sejteknek:

"A DNS már védtelen."

Jelet küld. Ideje van az elmúlásnak.

Úgyhogy, vége a dalnak.

Bocs, lassan a testtel.

Nem lehet ez a vég,

mert az élet nem halt ki a Földön.

Kíváncsi voltam:

ha az elhasználódás sorsszerű,

hogyan oldja meg az anyatermészet,

hogy kromoszómáink sértetlenek maradjanak?

Jusson eszünkbe a Tetrahymena,
a kis pocsolyanyálka.

Őrület, hogy a Tetrahymena-sejtek
nem öregszenek és nem halnak el.

Telomerjaik az idő múlásával
nem rövidülnek.

Néha még hosszabbodnak is.

Ott valami más működik,

és higgyék el, ezt a "más"-t
nem említették a tankönyvek.

Laboromban Carol Greiderrel,
kiváló diákommal együtt –

Carol és én munkánkért
megosztott Nobel-díjat kaptunk –

kísérletekbe fogtunk,

s újfajta sejteket fedeztünk föl.

Elképesztő ismeretlen enzimet,

amely képes kipótolni
s meghosszabbítani a telomert,

és telomeráznak neveztük el.

Amikor a pocsolyanyálka
telomerázát eltávolítottuk,

a telomerok leromlottak és elhaltak.

A rengeteg telomeráznak hála,

a pocsolyanyálka sosem öregszik.

A pocsolyanyálka velünk, emberekkel,

hihetetlenül jó hírt közöl,

mert kiderül, hogy mi,

emberek öregszünk,
telomerjaink rövidülnek,

s észrevehető, hogy a rövidülés öregít.

Általában minél hosszabbak telomerjaink,

annál jobban vagyunk.

A telomerok túlzott
megrövidülése vezet ahhoz,

hogy érezzük s lássuk az öregedés jeleit.

Bőrsejtjeim kezdenek elhalni,

észreveszem a finom ráncokat.

Hajam pigmentsejtjei elhalnak.

Őszülni kezdek.

Immunrendszerem sejtjei elhalnak.

Nő a megbetegedés kockázata.

Az utóbbi 20 év összesítő
kutatásai tisztázták,

hogy a telomerok lemorzsolódása fokozza

a szív-érrendszeri betegségek,

az Alzheimer-kór, egyes rákfajták
és a cukorbetegség kockázatát,

és e betegségekbe sokan belehalnak.

El kell gondolkoznunk rajta.

Mi történik?

A lemorzsolódás,

idősebbnek nézünk ki,
úgy is érezzük magunkat.

Telomerjaink hamarabb
elvesztik a felőrlő háborút.

Akik tovább érzik magukat fiatalnak,

azok telomerjai tovább,

hosszabb ideig maradnak épek,

elnyújtják a fiatalság érzetét,

s csökkentik a kockázatát annak,
amitől mindannyian rettegünk,

ahogy egyre több születésnapot
hagyunk magunk után.

Jó,

ez elég egyszerű.

Ha telomerjainktól függ,

milyen hamar érzem
magam idősnek és öregszem,

ha telomerjaim megújíthatók
a telomerázaimmal,

csak annyit kell-e tennem az öregedés
jeleinek s tüneteinek visszafordítására,

hogy megtudjam, hol kapható

egy jó nagy üveg első osztályú
bio-telomeráz, ugye?

Pompás! A probléma megoldva!

(Taps)

Igazán sajnálom, de lassan a testtel!

Sajnos, nem ez a helyzet.

De miért?

Mert a humángenetika azt tanítja,

hogy a telomeráz tekintetében mi,

emberek, borotvaélen táncolunk.

Egyszerűbben szólva,

ha fölnyomjuk a telomerázt, igaz,
hogy csökkenti egyes kórok kockázatát,

de egyben fokozza bizonyos
nehezen kezelhető rákfajtákét.

Még ha lehetne is kapni
egy jó nagy üveg telomerázt,

és sok weboldal hirdet
efféle kétes termékeket,

az a bökkenő, hogy fokozhatjuk
vele a rák kockázatát.

Azt nem akarjuk.

De nyugi,

mert közben arra gondolok:
milyen furcsa, hogy közülünk

sokaknak az jár a fejében:
"Bárcsak pocsolyanyálka lehetnék!"

(Nevetés)

Jut az embereknek is valami

a telomerok témájából és védelmükből.

De egy dolgot tisztázzunk:

ez nem az életkor végtelen kiterjesztése,

nem a halhatatlanság.

Az élet egészséges időszakáról van szó.

Az egészséges időszak életünk azon része,

amikor nem vagyunk betegek,

szívvel-lélekkel élvezzük életünket.

Ennek ellenkezője a betegségek időszaka,

amikor öregnek, betegnek
érezzük magunkat, és haldoklunk.

Az igazi kérdés:

ha már nem habzsolhatjuk a telomerázt,

szabályozhatjuk-e a telomer hosszát,

s így jólétünket, egészségünket,

a rák kockázatának árnyoldala nélkül?

Világos?

2000-et írunk.

Aprólékosan vizsgálgatom
az aranyos kis telomerokat,

boldogan, már évek óta,

amikor laboromba betér
Elissa Epel pszichológus.

Elissa a súlyos, krónikus, lelki stressz

elménkre s testünkre gyakorolt
hatásának szakértője.

Ott áll a laboromban,

amely – milyen vicces – a hullaház
bejáratával van szemben,

(Nevetés)

és egy élet-halál-kérdéssel rukkol elő.

"Mi történik a krónikus stresszben
szenvedők telomerjaival?" –

kérdezte.

Elissa korábban gondozókat tanulmányozott,

különösen súlyos állapotú gyerekek mamáit,

legyen az bélrendellenesség,
autizmus s í. t.,

nyilvánvalóan tartós és szörnyű
lelki stresszben élők csoportját.

Bevallom, kérdése

alapvetően megváltoztatott.

Korábban a telomerokra
úgy gondoltam

mint parányi molekuláris
szerkezetekre, minthogy azok,

és a telomerokat szabályozó génekre.

Amikor Elissa a gondozókról kérdezett,

a telomerokat hirtelen új fényben láttam.

A gének és kromoszómák mögé láttam,

beleláttam az általa
tanulmányozottak életébe.

Jómagam is anya vagyok,

s akkor hirtelen

szíven ütött e nők látványa,

akik súlyos állapotú, sokoldalú
törődést igénylő gyereket gondoznak,

gyakran segítség nélkül.

E nők néha

egyszerűen elkopnak.

Lehetséges, hogy telomerjaik is elkopnak?

Közös kíváncsiságunk
mindenkit fölvillanyozott.

Első vizsgálatunkhoz Elissa
ilyen gondozó anyákat jelölt ki,

s az érdekelt bennünket:
telomerjaik milyen hosszúak

a gondozási idő függvényében,

amelyet krónikusan beteg
gyerekeikkel töltenek.

Négy év telt el,

s elkövetkezett a nap,
amikorra meglettek az eredmények.

Elissa ránézett első diagramunkra,

s szó szerint tátva maradt a szája,

mert kirajzolódott az adatok jellege:

a görbe arra lejtett,
amitől a legjobban tartottunk.

Előttünk állt a papíron.

Minél tovább volt az anya

e gondozói helyzetben,

függetlenül életkorától,

annál rövidebbek voltak telomerjai.

Helyzetét minél inkább

stresszesnek érzékelte,

annál alacsonyabb a telomerázszintje,
és annál rövidebbek a telomerjai.

Hallatlan dolgot fedeztünk föl:

minél inkább állandó stresszben él valaki,
annál rövidebbek a telomerjai,

ezért valószínűbb, hogy korán
betegség áldozatául esik,

és idő előtt meghal.

Fölfedezésünk kimutatta,
hogy életünk eseményei

és ahogy reagálunk rájuk,

befolyásolhatják, miként őrizzük
meg telomerjainkat.

A telomer hossza tehát nemcsak
az években kifejezett kortól függ.

Elissa kérdése, amelyet akkor tett föl,

amikor betért laboromba,
valóban élet-halál kérdése volt.

Szerencsére, az adatok mélyén
ott bújt meg a remény.

Észrevettük, hogy egyes anyák,

noha sok éven át figyelmesen
gondozták gyermekeiket,

képesek voltak telomerjaikat megőrizni.

E nőket jobban megvizsgálva kiderült,
hogy ellenállók a stresszel szemben.

Valahogy képesek voltak

nem rendszeres fenyegetésként
megélni körülményeiket,

hanem erőpróbaként,

és ez nagyon fontos dologra mutatott rá:

öregedésünket szabályozhatjuk

sejtszintig bezárólag.

Kezdeti kíváncsiságunk fertőző lett.

Különböző területekről tudósok ezrei

adták hozzá szakértelmüket
a telomerok kutatásához.

Özönlöttek a fölfedezések.

Már több mint 10 000 tudományos
cikk és számítás született.

Sok kutatás hamarosan megerősítette
kezdeti fölfedezésünket:

igen, a tartós stressz
károsan hat a telomerokra.

Ma sokan mutatják ki,

hogy jobban szabályozhatjuk
az öregedés folyamatát,

mint bármelyikünk gondolta volna.

Egy néhány példa:

a Los Angeles-i University of California
vizsgálta azokat az egyéneket,

akik tartósan gondozzák
demenciában szenvedő rokonukat;

megfigyelték a gondozó
telomermegőrző képességét,

és kimutatták, hogy javult,

ha az egyének meditációban vettek részt,

két hónapon keresztül,
csupán napi 12 percig.

A hozzáállás számít.

Ha valaki természeténél fogva negatív,

a stresszes helyzetre
stresszfenyegetéses választ ad.

Pl. ha főnöke hívatja,

az illető rögtön arra gondol:
"Ki fognak rúgni",

erei összeszűkülnek,

a kortizol, a stresszhormon
szintje megemelkedik,

s szinten is marad,

és idővel az állandóan magas kortizolszint

lefojtja a telomerázt.

Káros a telomerjaikra.

Másrészt,

ha a stresszes dolgot
megoldandó feladatnak tekintik,

akkor a vér eljut szívükbe és agyukba,

és rövid, de erőteljes
kortizolimpulzus éri.

És az alkati "Hajrá!" hozzáállásnak hála,

telomerjaink köszönik, jól vannak.

Úgyhogy...

Mi ebből a tanulság?

Telomerjaink jól vannak.

Van hatalmunk megváltoztatni,

ami telomerjainkkal történik.

De kíváncsiságunk
még jobban fölcsigázódott,

mert elgondolkoztunk:

és mi a helyzet a külső tényezőkkel?

Azok is hatnak a telomerok megőrződésére?

Mi, emberek erősen
társadalmi lények vagyunk.

Lehetséges, hogy telomerjaink
társadalmiak is voltak?

Az eredmények elképesztők.

A gyerekkori érzelmi elhanyagoltság,

a durva bánásmód,

a zsarnokoskodás és rasszizmus

mind hat telomerjainkra, s hatásuk tartós.

El tudják képzelni hatását éveken át

háborús övezetben élő gyerekekre?

Akik nem bízhatnak szomszédjaikban,

és nem érzik lakóhelyükön
biztonságban magukat,

nekik rendszerint
rövidebbek a telomerjaik.

Így lakcímüknek jelentősége van
telomerjaik szempontjából is.

Másrészt,

az összetartó közösségek,
a tartós házasság

s az élethosszig tartó barátság

mind javítja a telomerek megőrződését.

Mi ebből a tanulság?

Az, hogy hatalmamban áll
befolyásolni telomerjaimat,

ahogy társaimét is.

A telomerok tudománya rámutatott,
mennyire függünk egymástól.

De kíváncsiságom még nem múlt el.

Azon morfondírozom,

milyen örökséget hagyunk

a következő nemzedékre?

Beruházunk-e

a soron következő
fiatal nőbe vagy férfiba,

aki mikroszkópon át kémleli
a következő kis lényt,

a pocsolyanyálka újabb darabját,

mert érdekli a kérdés, amelyről ma
azt sem tudjuk, hogy létezik?

Ez oly nagy kérdés lehet,
hogy befolyásolja a világ sorsát.

És meglehet, önök
saját magukra is kíváncsiak.

Most, hogy tudják,
miként védhetik meg telomerjaikat,

kíváncsiak rá, mit fognak kezdeni

kicsattanó egészségük évtizedeivel?

Most, hogy tudják, befolyásolhatják
mások telomerjait,

kíváncsiak rá,

mit tegyenek másként?

Most, hogy ismerik a világot
megváltoztató kíváncsiság hatalmát,

miként biztosíthatják, hogy a világ
be fog ruházni a kíváncsiságba –

az utánunk következő nemzedék érdekében?

Köszönöm.

(Taps)