Scoperto l’elisir di lunga vita, per ora nel lievito

Invecchiamo perché le cellule umane hanno una durata limitata: possono dividersi solo un certo numero di volte prima di morire. Tuttavia, questo non è un destino ineluttabile per tutte le cellule del nostro corpo, in quanto tale informazione viene riportata a zero quando si formano le cellule riproduttive, motivo per cui i figli di un 20-enne hanno la stessa aspettativa di vita come quelli di un 80-enne.

Come avvenga questo “ringiovanimento”  nelle cellule umane non è ancora noto, ma i biologi del MIT hanno scoperto un gene che sembra controllare questo processo nel lievito. Inoltre, attivando il gene nelle cellule di lievito, esse erano in grado di raddoppiare la loro aspettativa di vita.

Se la durata della vita di una cellula umana fosse controllata in modo simile, potremmo offrire un nuovo approccio al ringiovanimento delle cellule umane o alla creazione di cellule staminali pluripotenti, dice Angelika Amon, professoressa di biologia e autrice principale di un articolo che descrive il suo lavoro sul numero del 24 giugno di Science.

“Se possiamo identificare quali geni invertono l’invecchiamento, potremmo cominciare a farli esprimere in cellule normali”, dice Amon, che è anche membro del David H. Koch Institute for Integrative Cancer Research. Autore principale dello studio è il ricercatorie di  postdottorato Elcin Ünal del Koch Institute.

Ringiovanimento

Gli scienziati sapevano già che le cellule vecchie di lievito avevano un aspetto diverso dalle cellule più giovani (il lievito ha una durata di vita di circa 30 divisioni cellulari, prima di morire di “vecchiaia”). I cambiamenti legati all’età includono l’accumulo di pezzi extra di Dna,  l’aggregazione di proteine ​​cellulari e di anomalie strutturali del nucleolo (un gruppo di proteine ​​e acidi nucleici che si trova nel nucleo delle cellule e che produce tutte le altre proteine ​​nella cellula).

Tuttavia, non erano sicuri che questi marcatori fisici erano in realtà importanti per il processo di invecchiamento. “Nessuno sa veramente cosa sia l’invecchiamento”, dice Amon. “Sappiamo che tutte queste cose accadono, ma non sappiamo che cosa finirà per uccidere una cellula”.

Quando le cellule di lievito si riproducono, subiscono un particolare tipo di divisione cellulare denominato meiosi, che produce spore. Il team del MIT ha scoperto che i segni di invecchiamento cellulare scompaiono alla fine della meiosi. “C’è un vero rinnovamento in corso”, dice Amon.

I ricercatori hanno scoperto che un gene chiamato NDT80 si attiva nello stesso momento in cui di verifica il rinnovamento. Quando si attiva questo gene nelle cellule invecchiate che non si stanno riproducendo, le cellule vivono il doppio del tempo normale.

“Il gene ha reso una cellula vecchia di nuovo giovane”, dice Amon.

Nelle cellule vecchie con il gene NDT80 attivato, il danno nucleolare è stato l’unico legato all’età a scomparire. Ciò suggerisce che i cambiamenti nucleolari sono il meccanismo principale dietro il processo di invecchiamento, ha detto Amon.

La prossima sfida, dice Daniel Gottschling, membro del Fred Hutchinson Cancer Research Center di Seattle, sarà quella di capire i meccanismi cellulari che guidano tali modifiche. “Accade qualcosa nel processo di invecchiamento biologico che noi non conosciamo”, dice Gottschling, che non è stato coinvolto in questa ricerca. “Si apre una nuova frontiera per la biologia, ossia come fa la durata della vita ad azzerarsi in alcuni casi.”

La proteina prodotta dal gene NDT80 è un fattore di trascrizione, nel senso che si attiva altri geni. I ricercatori del MIT stanno ora cercando i geni bersaglio del gene NDT80, che probabilmente eseguono il processo di ringiovanimento.

Amon e i suoi colleghi stanno inoltre pianificando di studiare gli effetti  del NDT80 nel verme C. elegans, e potrebbero anche studiare gli effetti di un gene analogo nei topi, il p63. Anche gli esseri umani hanno il gene p63, un parente stretto del p53, un gene presente nelle cellule che compongono lo sperma e le uova.