SINGAPUR, 16 lutego 2023 r – Wiadomo, że telomery – czapeczki na końcach chromosomów, które chronią nasz materiał genetyczny przed zużyciem komórkowym – skracają się i strzępią z czasem. Styl życia, dieta i stres mogą zaostrzyć ten proces, prowadząc do wczesnej utraty ochrony telomerów i zwiększając ryzyko przedwczesnego starzenia się i chorób cywilizacyjnych, takich jak rak i choroby serca.

Do tej pory podejścia do mierzenia starzenia biologicznego w oparciu o długość telomerów były ograniczone, ponieważ umożliwiają jedynie ustalenie średniej długości telomerów w puli fragmentów DNA lub są czasochłonne i wymagają wysoko wykwalifikowanych specjalistów. Możliwość dokładnego i wydajnego pomiaru długości telomerów danej osoby może otworzyć drzwi do opracowania interwencji dotyczących stylu życia, które spowalniają starzenie się i zapobiegają chorobom.

Publikowanie w czasopiśmie Komunikacja naturynaukowcy z Duke-NUS Medical School, National Heart Center Singapore (NHCS) wraz ze współpracownikami z Singapuru, Chin i USA opracowali niedawno sposób szybkiego i precyzyjnego pomiaru długości pojedynczego telomeru.

Profesor nadzwyczajny Li Shang, główny autor badania z Duke-NUS Cancer & Stem Cell Biology Programme, wyjaśnił: „Zastosowaliśmy nowatorskie podejście, które wykorzystuje sekwencje DNA – nazywamy je „telobaitami” – do przyczepiania się do końców telomerów w dużych kałuże fragmentów DNA, jak łowienie ryb w stawie. Następnie za pomocą specyficznych enzymów przypominających nożyce wycinamy telomery z puli.

„Korzystając z wysokowydajnej technologii sekwencjonowania genetycznego, byliśmy w stanie odczytać „litery” DNA składające się na każdy pojedynczy telomer, co pozwoliło nam bardzo precyzyjnie zmierzyć ich długość”.

Zespół z powodzeniem zweryfikował to podejście, testując je na ludzkich liniach komórkowych i komórkach pacjenta. Co ciekawe, wyniki sekwencjonowania ujawniły, że sekwencje genetyczne w pewnych częściach telomerów, znane jako warianty sekwencji telomerowych, były różne dla każdej osoby.

„Opierając się na tym spostrzeżeniu, przyszłym obszarem badań dla nas jest możliwe wykorzystanie sekwencji wariantów telomerowych jako środka identyfikacji biologicznej, co może potencjalnie okazać się przydatne w poszerzaniu dziedziny kryminalistyki” – powiedział profesor Li.

Zespół jest przekonany, że to nowe podejście można wykorzystać jako biomarker prognostyczny starzenia się człowieka i chorób na poziomie indywidualnym, a także w badaniach na poziomie populacji nad wpływem stylu życia, diety i środowiska na zdrowie człowieka.

Starszy współautor badania, profesor Angela Koh, który jest starszym konsultantem na Wydziale Kardiologii w NHCS i profesorem nadzwyczajnym w SingHealth Duke-NUS Cardiovascular Sciences Academic Clinical Programme, zauważył: „Ta metoda pomiaru długości telomerów jest ważny postęp w dziedzinie badań nad starzeniem się. Z klinicznego punktu widzenia uważamy to za bardzo obiecującą metodę zrozumienia chorób klinicznych związanych ze starzeniem się, takich jak choroby układu krążenia. Nasze partnerstwo pokazuje, co mogą osiągnąć klinicyści i naukowcy zajmujący się biomedycyną, aby zbliżyć złożone metody laboratoryjne do prostszych, wymiernych metod, które mogą być stosowane w szerszych laboratoriach klinicznych w przyszłości”.

Badanie było wynikiem współpracy prowadzonej przez Duke-NUS i NHCS z partnerami w Singapurze, mianowicie Cancer Science Institute of Singapore i Yong Loo Lin School of Medicine, National University of Singapore; Singapurski Instytut Genomu A*STAR oraz Instytut Biologii Molekularnej i Komórkowej; Narodowe Centrum Onkologii w Singapurze; Szpital Ogólny w Singapurze; oraz Instytut Medycyny Precyzyjnej SingHealth Duke-NUS; a także Kumamoto University (Japonia), Guangzhou Medical University (Chiny), The Chinese University of Hong Kong-Shenzhen (Chiny), Shanghai University (Chiny) i University of California, Davis (USA).