Annons
Åldrandets gåta löst

Enzymet telomeras. Tillsammans med Elizabeth Blackburn fann Carol Greider enzymet som sätter samman telomererna. Det består av rna (som utgör mall för telomersekvensen) och protein (som bygger ihop telomeren).

Åldrandets gåta löst

Årets Nobelpristagare i fysiologi eller medicin löste gåtan om hur celler kan dela sig utan att kromosomerna blir kortare. Och för första gången är två kvinnor med och delar på ett Nobelpris.

Årets pris var favorittippat i både medier och av vadslagningsfirmor. Priset är tilltalande eftersom lösningen på en grundläggande biologisk gåta också visat sig ha betydelse för människors liv och hälsa. De upptäckter som belönas med årets Nobelpris i fysiologi eller medicin är dels funktionen hos de så kallade telomererna, de ”hättor” som skyddar kromosomernas ändar, dels kartläggningen av det speciella enzym som skapar dessa, kallat telomeras. De tre pristagarna, Elizabeth Blackburn, Carol Greider och Jack Szostak, är alla verksamma i USA.

Viktig sekvens

Under 1970-talet blev det tydligt att de yttersta delarna av kromosomerna var speciella och på något okänt vis skyddades mot att kortas av vid varje celldelning. Kromosomernas ändar, som gavs namnet telomerer från grekiskans telos (slut) och meros (del), väckte därför intresse.

Elizabeth Blackburn arbetade under sin doktorandtid på 1970-talet i Frederick Sangers laboratorium i Cambridge, där hon lärde sig en tidig variant av den dna-sekvenseringsteknik som han sedan utvecklade vidare och fick Nobelpris för. Hon fortsatte därefter att studera dna-sekvenser i just kromosomändar och använde sig då av en speciell encellig organism, Tetrahymena thermophilia. Detta flimmerdjurs arvsmassa består huvudsakligen av en mängd enkla kromosomer, vilket betyder att kromosomändarna är många. Hon lyckades ta fram arvsmassan från just ändarna och såg att en kort snutt upprepade sig mellan 20 och 70 gånger.

Avgörande möte

Som så ofta inom forskningen krävdes ett möte för att bitarna skulle falla på plats. På en konferens år 1980 berättade Elizabeth Blackburn om sina fynd och kom då i kontakt med Jack Szostak. I dag arbetar han med att skapa konstgjorda celler för att förstå livets uppkomst, men i slutet av 1970-talet försökte han utan framgång föra in konstgjorda kromosomer i jästceller. Det gick inte vägen, utan de bröts hastigt ner.

De båda forskarna bestämde sig för att förse hans minikromosomer med hennes telomersekvens för att se om kromosomerna på så vis kunde skyddas mot nedbrytning. Det djärva och smarta experimentet lyckades. Det faktum att en telomersekvens från ett encelligt vattendjur fungerade i bagerijäst gav också en tydlig fingervisning om att forskarna hade funnit en grundläggande mekanism som bevarats genom utvecklingshistorien.

Ett ovanligt enzym

En viktig fråga kvarstod dock, nämligen hur telomererna bildas. Här kommer Carol Greider in i bilden, då doktorand i Elizabeth Blackburns laboratorium. Tillsammans började de leta efter det enzym som bygger telomersekvenserna. På juldagen 1984 kunde Carol Greider för första gången se bevis på enzymaktivitet i cellextrakt från flimmerdjuret, ett enzym som de gav namnet telomeras.

Det visade sig vara ett unikt enzym, som består av både protein och rna. Rna-delen utgör mallen för hur telomeren ska sättas samman, medan proteindelen sätter ihop arvsmassans byggstenar.

Jack Szostak arbetade under samma tid med jästceller med skadat telomeras. Deras telomerer hade den egenheten att de gradvis blev kortare, och cellerna slutade med tiden att dela sig. När liknande förändringar fördes in i flimmerdjurets telomeras syntes samma mönster.

Senare forskning visar att telomeras finns i de flesta organismer (men inte i bakterier och virus), och att telomererna hos oss och många andra djur är mycket lika flimmerdjurets. Ryggradsdjurens telomerer har dock arvsmassans byggstenar i en annan ordningsföljd än enklare djur, som flimmerdjuret. Hos oss människor upprepas dessutom sekvenserna tusentals gånger, något som delvis avspeglar vår längre livslängd.

Det har också visat sig att telomererna i kromosomernas ändar lockar till sig speciella proteiner som fastnar där och bildar ett skyddande lager omkring arvsmassan, ungefär som plasthylsorna på skosnörenas ändar skyddar dem från att trasas sönder.

Betydelse för åldrande och cancer

När telomererna blev kända förknippades de starkt med åldrande. Tanken var att om det gick att bevara dem intakta i cellerna skulle det kunna hindra organismens åldrande. I dag vet vi att längden på telomerer är en av många faktorer som påverkas när en individ blir gammal.

Det har dock visat sig att i celler som bevaras länge, som stamceller, är telomerasenzymet mer aktivt. Detta blir särskilt tydligt när enzymet är skadat, som vid en sjukdom kallad aplastisk anemi. Här kan blodstamceller i benmärgen inte fortleva och kontinuerligt bilda blodkroppar, utan människor som drabbas får svår blodbrist.

Ett annat slags celler där telomeraset är extra aktivt är cancerceller. Uppemot 90 procent av dagens kända cancerformer har en förhöjd sådan aktivitet. Frågan inställer sig då om det går att hämma enzymet för att hindra cancercellerna från att få evigt liv. Det pågår i dag kliniska försök där man försöker vaccinera patienter med delar av telomeras för att få immunsystemet att angripa de celler som uppvisar särskilt hög enzymaktivitet.

Miljön påverkar telomerlängd

Under de tjugo år som förflutit sedan de banbrytande upptäckterna har forskningen finstuderat telomerer och telomeras. Carol Greider använder möss som saknar telomeras för att studera olika sjukdomar.

Elizabeth Blackburn är intresserad av hur kronisk stress påverkar enzymet telomeras. Hon har studerat kvinnor som i åratal har tagit hand om sina svårt sjuka barn. De som har levt längst under sådan stress har också kortast telomerer.

Andra miljöfaktorer, som rökning, har visat sig sänka aktiviteten hos enzymet telomeras, medan motion tycks kunna höja den. Flera studier har också kunnat koppla låg aktivitet hos enzymet till ökad risk för olika sjukdomar.

Kanske kan det rent av vara så att en del äldre personer som klarar sig från de stora dråparna cancer, diabetes och hjärt-kärlsjukdom skyddas av ett mer aktivt telomeras.

Du har just läst en artikel från tidskriften Forskning & Framsteg. Prenumerera här.

Kommentera:

13

Dela artikeln:

TIDNINGEN FÖR DIG SOM ÄR NYFIKEN PÅ ALLVAR
10 nummer 779 kr
2 nummer 99 kr
Du vet väl att du kan läsa Forskning & Framsteg i din läsplatta? Ladda ned appen från App Store eller Google Play. (Läsplatteutgåvan ingår i alla prenumerationer.)

Kommentarer

Underbart danad — för att leva, inte för att dö
OM MAN bara kunde uppskjuta åldrandet! Längtar du efter ett sådant genombrott? Ja visst! Vem skulle inte vilja slippa rynkor, grått hår, skör benstomme, försvagad fysik, glömska, ökad mottaglighet för sjukdomar och slutligen döden?
Eftersom man inom affärsvärlden vet vad människor anser om åldrandet, vädjar reklamen till ens önskan att kamouflera eller uppskjuta dess verkningar. Ämnet som sådant tas ofta upp i tidskriftsartiklar och böcker. Ibland gör man häpnadsväckande påståenden. The Complete Book of Longevity (Boken med allt om lång levnad) inleds så här:
”Några av er som läser dessa ord kanske kommer att höra till de första odödliga. Eftersom åldrandets sjukdom — och själva dödsmekanismen — snart kommer att kapitulera för vetenskapens framryckande styrkor, är frågan inte huruvida det någonsin blir möjligt att uppnå odödlighet ... , utan hur vi skall förbli vid liv tills detta sker.”
Finns det någon verklig grund för sådan optimism, med tanke på vad vetenskapen hittills har presterat?
Har vetenskapen ökat människans livslängd?
Under vårt århundrade har världens industriländer fått uppleva en dramatisk ökning av medellivslängden. År 1900 var till exempel medellivslängden för män i USA 46 år. ”Från år 1900 till 1980 ökade männens medellivslängd med 51 % till 69,9 år”, sägs det i den amerikanska tidskriften Journal of Gerontology. Nu är medellivslängden i USA 71,8 år för män och 78,8 år för kvinnor. Ett antal andra länder har ännu högre medellivslängd, och av dessa ligger Japan främst — med 74,2 år för män och 79,8 år för kvinnor. Är det här ett bevis för att människans livslängd har ökat?
Den kraftiga ökningen som redovisats här beror till största delen på en minskning av spädbarnsdödligheten. I dag är det fler barn som uppnår vuxen ålder än under tidigare århundraden. The Body Book (Boken om vår kropp) förklarar: ”De medicinska landvinningarna har ökat medellivslängden, men de har inte ökat den maximala livslängden.” Brian Stableford, som är biolog vid University of Reading i Storbritannien, uttrycker det så här i sin bok Future Man (Framtidsmänniskan): ”Vår livslängd har sedan bibelns tid uppskattats till 70 år, och fastän två tusen år av vetenskapliga landvinningar har gjort det möjligt för många fler människor att uppnå den åldern, har vetenskapsmännen hittills inte gjort någonting för att utsträcka den.”
Stableford syftade på de ord som för 3.500 år sedan skrevs ner av den forntida israeliten Mose: ”Vårt liv varar sjuttio år eller åttio år, om det blir långt, och när det är som bäst, är det möda och fåfänglighet.” (Psalm 90:10) Du kanske undrar: ”Varför har man inom den moderna läkarvetenskapen inte kunnat förändra detta livets faktum?”
Vetenskapens förklaring till åldrandet
Åldrandet är en så alldaglig företeelse att få människor frågar sig varför man blir gammal. Vetenskapsmännen har däremot under lång tid brytt sina hjärnor med åldrandets gåta. Varför det? ”Åldrandet tycks stå i konflikt med överlevnadsdriften, som ligger bakom de flesta av kroppens funktioner”, förklarar Karl Sabbagh i boken The Living Body (Den levande kroppen). Hur långt har vetenskapsmännen kommit i att förstå orsaken till åldrandet?
”Det finns ingen enskild teori som förklarar alla fenomen i samband med åldrandet.” — The New Encyclopædia Britannica.
”Den som i dag forskar i åldrandet ställs inför fler teorier än en tusenfoting har ben.” — Doktor Gairdner Moment, professor emeritus i biologi.
”Många gerontologer instämmer i att vi befinner oss i en period av stor förvirring. Vi känner inte till åldrandets bakomliggande mekanism, och inte heller är vi i stånd att mäta åldrandets takt i exakta biokemiska termer.” — Journal of Gerontology, september 1986.
”Liknelsen med den blinde mannen som försöker beskriva en elefant illustrerar också de problem som forskare inom åldrandet står inför.” — Doktor C. E. Finch, professor i biologi och gerontologi.
Ett sätt att förklara åldrandet, det som framhålls i boken The Living Body, är att cellerna har en ”inbyggd klocka” som låter dem reproducera sig tills ”det är dags att sluta”. Men vad skall man då säga om hjärncellerna, som inte reproducerar sig efter födelsen? De flesta neuroner lever kvar från det att man föds och långt upp i ålderdomen. När någon uppnått hundra års ålder har alltså samma neuroner fungerat i hundra år.
Ändå dör miljontals neuroner under en människas liv, och takten med vilken neuronerna dör ökar ju äldre man blir. En annan teori om åldrandet är att cellernas funktionsförmåga gradvis försämras till följd av förslitning. ”Men eftersom levande organismer kan reparera och återuppbygga sig själva, varför används då inte dessa förmågor fullt ut för att laga det som är förslitet?” frågar dr Richard Cutler i boken The Biology of Aging (Åldrandets biologi). ”Ett annat problem i samband med förslitningshypotesen”, tillägger han, ”är att kunna förklara de stora skillnaderna i livslängd som kännetecknar olika däggdjursarter.”
Schimpanser lever i genomsnitt 40 år och gorillan, som är större, bara 30 år. Varför lever människor så mycket längre, om nu åldrandet beror på förslitning? Varför lever vissa kräldjur, till exempel jättesköldpaddan, längre än människan? Och varför tycks en del livsformer bestå i det oändliga?
Vad vi kan lära av det minsta och det största
Låt oss för ett ögonblick betrakta den organism som kallas amöba. Tidskriften Science Digest skriver: ”Den här encelliga protozon dör inte i fysisk mening. Denna enda cell delar sig i två, och båda halvorna är mer levande än när de var ett.” Amöban är inget undantag bland de encelliga organismerna. Doktor Tracy Sonneborn framhåller i boken The Biology of Aging: ”Många lägre livsformer ... är inte underkastade det normala åldrandet och döden. De kan fortsätta att leva, växa och reproducera sig för alltid med full livskraft.”
Hur är det då med högre livsformer som består av många celler? Sequoiaträdet är den största livsformen på jorden. Skogsbränder kan ta död på unga sequoiaträd, men några överlever och blir skogens jättar. När deras rödaktiga bark blir tjockare, blir de mer motståndskraftiga mot elden. Den eldhärdiga barken kan bli mer än 60 centimeter tjock.
Ibland tränger elden igenom barken på ett sequoiaträd och skadar stammen. Träd som på detta sätt försvagats kan knäckas under sin stora tyngd. En annan fara är att marken är för mjuk eller eroderar, vilket kan få ett sequoiaträd att börja luta. Men för att få trädet att stå upprätt börjar en förunderlig mekanism göra att stammen och grenarna på motsatta sidan växer extra mycket. Om detta misslyckas, kan trädet plötsligt störta till marken. Men än så länge känner man inte till att något sequoiaträd dött på grund av hög ålder.
I boken Giant Sequoias (Jättelika sequoiaträd) sägs det: ”De största och till synes äldsta träden fortsätter att växa med påtaglig livskraft och bilda årliga lager av ved, vilkas volym är ungefär lika stor som under tidigare århundraden. Exemplar som fortsätter att gå fria från brandskador och förblir upprättstående kan mycket väl bli så gamla som det ibland förutsagts om dem.”
Ställ detta i kontrast till växter som blommar och dör samma år. Doktor Carl Leopold, expert på växtforskning, säger: ”Ettåriga växter är programmerade att dö efter en enda växtperiod, medan andra arter kan leva kvar exceptionellt länge. Berömda för sin långa livslängd är sequoiaträden, vilka kan leva så länge som 3.000 år.”
Om sequoiaträden utformats för att leva så länge, varför förhåller det sig inte så med människan? Om encelliga organismer kan fortsätta att reproducera sig utan att åldras, varför kan då inte cellerna i människokroppen göra det? Och om kroppen kan hålla icke reproducerande celler, exempelvis neuroner, vid liv i hundra år, varför kan den inte hålla dessa vid liv för evigt?
Samtidigt som vetenskapsmännen anstränger sig för att finna orsaken till åldrandet har många funnit ett svar i en annan källa. Bibeln är en bok som gör anspråk på att vara inspirerad av människans Skapare, Jehova Gud. (2 Timoteus 3:16) Om detta stämmer, borde bibeln kunna ge oss ett tillfredsställande svar på den fråga som förbryllar vetenskapsmännen. Gör den det?
Bibelns förklaring till åldrandet
Enligt bibeln skapades människan fullkomlig, med utsikt till evigt liv. Detta hölls fram för henne som en belöning, om hon klarade ett enkelt lydnadsprov. Våra första föräldrar befalldes att inte äta frukten av ett visst träd kallat ”trädet för kunskapen om gott och ont”. Trädet tjänade för dem som en kärleksfull påminnelse om Guds osynliga närvaro och om hans myndighet att avgöra vad som är gott och vad som är ont för hans skapelser. Jehova Gud varnade dem klart och tydligt: ”På den dag du äter av det kommer du med visshet att dö.” — 1 Moseboken 2:16, 17, NW; 3:3.
Tråkigt nog gjorde den förste mannen och den första kvinnan uppror och åt av den förbjudna frukten. Deras Skapare, som är en sanningens Gud, blev tvungen att hålla ord, och därför dömde han dem till döden. Bibeln innehåller inte de biologiska detaljerna om hur Gud gjorde detta. Vad vi däremot vet är att Adam och Eva överförde sitt syndfulla tillstånd till sin avkomma. Som bibeln förklarar: ”Synden kom in i världen genom en enda människa, och döden genom synden, och ... på så sätt spred sig [döden] till alla människor därför att de alla hade syndat.” — Romarna 5:12.
Det här är en dom som ingen mänsklig vetenskapsman kan upphäva. Men Jehova Gud, han som skapat människokroppen, vet hur man gör det. I sin kärlek gav han ut sin Son, Jesus Kristus, till försoning för Adams och Evas avkomlingar. Alla som visar uppskattning av den här anordningen kommer så småningom att befrias från åldrande och död. — Johannes 3:16.

Kristna värderingar har inte i sjukvården att göra. Jag skall inte tvingas till att indirekt betala skatt till ett talibankristet samhälle som förhindrar viktig forskning mot åldrandet.

Åldrandet skall klassas som sjukdom!

Är inte en önskan att bota sjukdomar och ge god omvårdnad i sig kristna värderingar, eller? Du får ursäkta mig, men det är väl ändå att skjuta över målet att blanda ihop sådana värderingar med talibaner, tycker du inte det. Din retorik påminner mig tyvärr om det hat och den hetspropaganda som var vanlig i vissa delar av Europa för drygt ett halvt decennium sedan.

Är inte en önskan att bota sjukdomar och ge god omvårdnad i sig kristna värderingar, eller? Du får ursäkta mig, men det är väl ändå att skjuta över målet att blanda ihop sådana värderingar med talibaner, tycker du inte det. Din retorik påminner mig tyvärr om det hat och den hetspropaganda som var vanlig i vissa delar av Europa för drygt ett halvt decennium sedan.

Det finns historiska orsaker till att forskningen om livslängd och åldrande halkat efter, och de orsakerna är både religösa och evolutionärt teoretiska. Båden den kristna religionen och några evolutionära teorier hävdar att immortalitet inte är möjligt, av mycket olika skäl dock. Detta har tyvärr hämmat åldrande forskningen. Experimentella data visar dock att livslängden och hälsan kan moduleras till det bättre. Kanske kan vi inte bli odödliga, men med dagens åldersstruktur i många länder behöver vi få en god hälsa även under våra 10 sista år i livet.

Det skall självklart forskas fram botemedel mot åldrandet på medicinsk väg,inom en snar framtid. Lägg resurser på human embryonal stamcellsforskning,samt framtagning av nya stamcellslinjer och odlingar mm från dessa människofosterceller. Detta skall göras med fokus på att få fram medicin och vaccin mot det biologiska åldrandet.

Kristna talibanvärdeingar har inte i forskningen och sjukvården att göra.Och kristendomen skall absolut inte ha någon makt och inflytande i samhället förhuvudtaget.

Stoppa Ja Till Livet sekten nu,innan dom få ännu mera makt!

Anna, du har kanske kristna värderingar? För vad jag vet så är det bara enligt kristna läroböcker som åldrandet och döden är något onaturligt och till varje pris måste "botas". Du är nog ingen sann evolutionist, då skulle du kanske se åldrandet och döden som en naturlig del av livet.

Åldrandet är en sjukdom,och skall klassas som en sådan.Det är på grund av åldrandet som sjukdomar,skador,förslitningar,krämpor och klimakteriet uppstår.Åldrandet bryter ner immunförsvaret i både kropp och knopp,och detta leder slutligen till döden om inget görs. Därför skall åldrandet klassas som sjukdom,så att man kan leva och vara frisk betydligt längre än idag. Den maxlivslängd som man man kan uppnå idag är alldeles för kort,med tanke på den välfärd teknik forskning och utveckling som redan finns i dagsläget.

Vad jag menar med talibankristna,det är sådana där kristianister som försöker att förhindra forskning och hindra forskare som tar fram botemedel mot åldrandet på medicinsk väg. Kristianister är också motståndare till forskning på mänskliga fosterstamceller,framtagning av nya stamcellslinjer från människoembryon,och är emot att aborterade sena människofoster används som djurmodeller mm.
Det är detta som gör mig oehört förbaskad på kristianister.Dom har inte i sjukvården och forskningen att göra.

Jag är däremot helt emot plågsamma djurförsök och djurmodeller på värnlösa råttor och möss medflera.Dessa oetiska smådjursplågerier går att ersätta med mänskliga fosterstamceller,mänskliga embryostamcellslinjer och aborterade människofoster som djurmodeller istället för diverse plågsamma djurförsök på råttor och möss.
Människofoster odyligt i forskningen ger också bättre resultat,och man kan då lättare och mycket snabbare forska fram botemedel i form av medicin och vaccin mot sjukdomar skador förslitningar och inte minst mot åldrandet.

Jag visste inte att det fanns grupperingar som aktivt försökter hindra forskningen. Jag uppfatttar inte heller Kurt här ovan som bakåtsträvare, tvärtom, öppen och fördomsfri, och han är antagligen kristen. Men kristanister - har aldrig hört talas om dem.

Svar till Danne! Hänger du inte med alls i samhället,eller försöker du dölja vad dom extremkristna har för sektvärderingar.
Nu senast så har kristna fundamentalister i USA med sin vidriga och stulna makt, tagit sig in i Vita Husets regi och stoppat federala skattemedel till human embryonal stamcellsforskning.Tre konservativa idiotiska kristna forskare har tillsammans med en dito domstol lyckats stoppa federala skattemedel till den här viktiga stamcellsforskningen.Detta har dom gjort på grund av att stamcellsforskare använder mänskliga fosterstamceller.Här kan man verkligen snacka om terrorism och idioti,och detta är synnerligen värsta sortens galenskap och terror.Man blir fullständigt chockad över den kristianistiska terrormakten som har tagit över halva världen tyvärr.
Detta är kristianism om något,och har du inte hört talas om det så är du definitivt inte upplyst alls.Och Kurts långa inlägg här ovan har jag läst,och man kan ju läsa mellan raderna.Om han nu inte är en direkt kristanist,så stödjer han iallafall kristianism indirekt med tanke på det han skriver.Han stödjer ju inte alls medicinsk forskning mot åldrandet,och han är säkert en sektistisk motståndare mot human embryonal stamcellsforskning också.

Lägg till kommentar