Venta del cuidado de piel de Life Extension

Revista de Life Extension

LE Magazine noviembre de 1999


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¡Envejecimiento revelador!

por Gregory M. Fahy, Ph.D.


El Life Extension Foundation se entrevista con la DRS. Richard Weindruch y Tomas Prolla, los primeros investigadores para utilizar microprocesadores de la DNA para poner desnudo los secretos de envejecimiento-y para pavimentar la manera al desarrollo rápido de barrer los nuevos tratamientos para envejecer.

Con la brusquedad de una sola publicación, radicalmente una nueva era de investigación del envejecimiento y la modificación del envejecimiento ha comenzado. Con el lanzamiento de su informe en la aplicación del 27 de agosto la ciencia (“Gene Expression Profile del envejecimiento y de su retraso por la restricción calórica”), Tom Prolla y Rick Weindruch han cambiado arrebatador el campo de la investigación del envejecimiento para siempre. Tan grande es el poder del método que han demostrado, eso virtualmente toda la investigación biomédica sobre el envejecimiento será afectada por su método y por sus resultados. La perspectiva de decenas de miles de gerontologists y de clínicos que aplican la nueva metodología al envejecimiento implica una explosión impresionantemente rápida en nuestro conocimiento de las causas fundamentales del envejecimiento, y en nuestro conocimiento de qué puede retrasar o invertir el envejecimiento en el nivel más profundo. El Life Extension Foundation se entrevistó con a estos dos gerontologists pioneros en su laboratorio el 8 de agosto de 1999. Qué sigue es una transcripción corregida de esa entrevista. Nota: los lectores no familiares con algunos de los términos usados en esta entrevista deben consultar el glosario de acompañamiento.

Life Extension Foundation: ¿El Dr. Prolla y el Dr. Weindruch, cómo usted describiría la brecha usted apenas haber hecho?

Tomas Prolla: Hemos utilizado la nueva tecnología de los microarrays de la DNA para examinar el nivel de la expresión de millares de genes durante el proceso del envejecimiento. Hicimos esto comparando cinco y ratones de 30 meses. Decidíamos utilizar el músculo de gastrocnemius mientras que nuestro tejido de la opción para este primer estudio porque hace una alta tasa de consumo del oxígeno y parecer ideal probar opiniónes actuales en las mitocondrias en el envejecimiento y los radicales libres como causa del envejecimiento. Hemos aprendido más en los tres meses pasados que en los tres años pasados.

LEF: ¿Cuál es un microarray de la DNA?

TP: Hay varias diversas variedades de microarrays de la DNA. Son básicamente las pequeñas diapositivas de cristal que tienen millares de genes atados a ellos en un arsenal o una disposición regular. Los genes pueden estar presentes como genes llenos o como pequeños fragmentos del gen conocidos como oligonucleótidos. El arsenal particular que utilizamos es el sistema de Affymetrix, donde cada gen es representado por 20 oligonucleótidos, y 6347 genes se representa en todos.

LEF: ¿Cómo puede un microarray de la DNA dar la nueva y útil información sobre el envejecimiento?

TP: Extrayendo el ARN del tejido de un animal o humano, usted puede probar para el nivel de la expresión de millares de genes al mismo tiempo. Primero etiquetamos el ARN con una punta de prueba fluorescente. Entonces cruzamos el ARN por hibridación del animal al microarray. El arsenal entonces se explora con un laser que no prohiba a cuantificación de la fluorescencia que viene de cada diverso ARN ese los palillos al arsenal. Cada tipo del ARN que se pega es identificado por su posición en dos dimensiones respecto al arsenal. Esta información se convierte en un archivo de datos que tiene el nivel de la expresión de los diversos genes. Uno puede hacer esto para diversas edades y ver por la comparación lo que aparecen las diferencias con el envejecimiento. Puede también ser utilizado para supervisar cualquier proceso de la enfermedad.

El objetivo final aquí, qué quisiéramos tener, es una batería de genes que aumenta a tal grado con el envejecimiento que podemos conseguir realmente, dejó nos decir, una ventana de seis meses en la vida y decir realmente si algo retrasa el envejecimiento durante ese tiempo. Queremos conseguir lejos de tener que esperar 30 meses, así que si podemos encontrar a los marcadores que cambian el doblez 50 con el envejecimiento, después podemos pedir ratones de 12 meses de NIH y estudiarlo a partir el 12 a 18 y probar si un compuesto trabaja durante ese período. Esto está para la investigación preliminar. Si parece bueno, después podemos volver y hacer un estudio completo de la vida. Pero el punto es, nosotros quiere defender para los compuestos que afectan a envejecimiento rápidamente. No queremos esperar el palmo del toda la vida del ratón.

LEF: El poder de los microprocesadores de la DNA fue ilustrado en un papel en ciencia alrededor de hace un año. Los investigadores expusieron a las células epiteliales (fibroblastos) al suero después de que los hayan privado del suero. Encontraron lo que esperaban, pero también vieron otro sistema entero de genes que daban vuelta encendido relacionado con la reparación de la herida, y realizaron después de un rato, oh sí, si usted es un fibroblasto en piel y le exponen al suero, que los medios la piel han sido heridos, así que usted tiene que para arriba-regular sus sistemas de la reparación de la herida. Entendían tan entonces de un vistazo la biología del fibroblasto mucho mejor, porque podrían ver todo, no sólo qué él buscaba originalmente.

TP: La ventaja principal con los microprocesadores de la DNA es que estamos mirando básicamente todos los genes sabidos, todos los genes que se han caracterizado bien. Comenzamos el experimento sin la suposición que este gen o que el gen irá hacia arriba o hacia abajo con el envejecimiento. Apenas los probamos de una vez y vemos cuáles es el resultado. Conseguimos un resultado que no sea perjudicado por nociones preconcebidas. Significo, la única hipótesis que comienza soy que habrá algunos cambios con el envejecimiento. Cuáles los cambios son, encontramos solamente después de que hagamos el experimento.

LEF: La biología tan convencional es como el viejo mito de los tres hombres ciegos que intentan entender como cuáles es un elefante. Uno de ellos los ganchos agarradores el tronco y dice que un elefante es como una serpiente, y otro ase la pierna y dice no, el elefante es como un árbol, y el individuo pasado ase el colmillo y dice oh, el elefante es como una lanza. Pero su técnica no le restringe a una hipótesis. Usted ve el elefante entero todo al mismo tiempo.

TP: Sí. También, estos cambios permitirán que probemos hipótesis específicas. Podemos determinar si algunos de los genes implicados son realmente los genes que controlan el proceso del envejecimiento haciendo animales o los compuestos el convertirse transgénicos que imitan las acciones de los genes. Entonces, examinando las alteraciones en la expresión génica con el envejecimiento podemos comprobar rápidamente si el transgén o componemos de hecho retrasamos el envejecimiento. La otra misma parte importante de la técnica es que podemos mirar el envejecimiento de una manera órgano-específica. La vida estudia, por ejemplo, mirada en la supervivencia de una población entera de animales durante varios años. Sin embargo, cada tensión del ratón del laboratorio desarrolla generalmente un modelo específico de la enfermedad, tal como cáncer o insuficiencia renal, que terminan para arriba la limitación de la vida. Por lo tanto, la utilidad de los estudios de la vida es limitada. Recogemos órganos no-enfermos de ratones en diversas edades, y examinamos en el nivel molecular si son envejecimiento más rápido o más lento, y ésta es independiente de sus tasas de supervivencia.

LEF: ¿Los órganos que usted ahora está estudiando fueron recogidos de diversas poblaciones de animales y congelado para el análisis posterior, está ése correcto?

Richard Weindruch: Sí, y éstos son los tejidos de una pequeña cantidad de animales. Una de las cosas fascinadoras sobre la tecnología es cómo la pequeña variación del animal-a-animal nosotros observa. Describimos esto estadístico en nuestro papel de la ciencia. Los números de animales que utilizamos son pequeños para los estudios de envejecimiento, tres animales por grupo. Pero cuando usted compara jóvenes a viejo, por ejemplo, o a restricto viejo al viejo control, usted genera nueve en parejas comparaciones para cada tal comparación de grupo, y ésa es cómo se analizan los datos. Para tener cuatro animales por grupo llevaría a una explosión enorme de los datos que son estadístico innecesarios basados en la calidad de los datos que estamos consiguiendo.

LEF: Esto es muy notable porque la variación en el envejecimiento entre los individuos en una cohorte dada es notoria.

RW: La derecha. Sostendría que quizás ésta es una reflexión del hecho de que este análisis de la expresión génica está contracorriente desde muchas alteraciones subsiguientes. Para muchos de éstos arraigue las clases genéticas de alteraciones, cuando usted consigue salida en el camino y entre diversos animales, usted pudo ver mucho más ruido que usted hace en el nivel genético.

TP: La derecha. Cómo los cambios nosotros consideran que el resultado en enfermedad u otros puntos secundarios del extremo pudo variar mucho entre los individuos en la población, pero el punto es ése en el nivel de la expresión génica, los ratones eran notable similares.

LEF: Sugiere que si usted tiene una diferencia del 10% en la expresión génica entre el ratón A y el ratón B, acumulado durante 30 meses, usted consigue una diferencia (fisiológica) fenotípica enorme pero de hecho, genético haya una diferencia muy de menor importancia entre ellos.

RW: Ése bien puede ser el caso. También, pienso que nuestros datos, en parte grande, validarán la importancia de varias áreas actuales de la investigación en biogerontology, pero también abriré varios otros que no se han considerado quizás tan importantes como bien pueden estar.

TP: La técnica es realmente una brecha en términos de enfermedades de comprensión. Pero también, y más importante, es una manera de medir el proceso del envejecimiento. La única forma que usted puede interferir realmente con el envejecimiento es si usted tiene una manera de medirla, y pensamos que con este hallazgo, finalmente lo hacemos.

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LEF: Otros han intentado medir el envejecer midiendo supuestos “biomarkers” del envejecimiento, los elementos que cambian con edad de una manera que caracterice el envejecimiento sí mismo. ¿En el pasado, cuántos cambios relativos a la edad se han presentado como biomarkers serios del candidato para envejecer?

RW: Pienso que depende. La respuesta a esa pregunta es influenciada fuertemente por la persona que le contesta.

TP: También depende encendido si usted significa un biomarker molecular, en comparación con un biomarker fisiológico o del comportamiento.

LEF: Díganos algunos de los problemas de identificar buenos biomarkers del envejecimiento y cómo su método puede ayudar en el descubrimiento de biomarkers verdaderamente buenos del envejecimiento.

TP: Muchos laboratorios han demandado haber desarrollado biomarkers del envejecimiento. El problema es que cada uno de estos biomarkers implica generalmente un diverso análisis. Algunos de ellos son bioquímicos, algunos implican las pruebas del comportamiento, algunas implican pruebas funcionales…

RW: Están generalmente uno a la vez.

TP: Sí, están uno a la vez, y miran un aspecto del proceso del envejecimiento. Algunos de éstos son buenos biomarkers. Pero idealmente uno debe poder mirar muchos tales biomarkers al mismo tiempo, y no teníamos básicamente la tecnología para hacer esto hasta hace poco tiempo. Otra condición para un buen biomarker es que debe haber una manera de validar el biomarker. Es decir algo pudo cambiar con el envejecimiento pero puede no ser necesariamente debido al envejecimiento, o ese cambio no pudo ser causal. Una manera de probar para esto es asegurarse de que los cambios que usted ve durante el envejecimiento normal son afectados por la restricción calórica, porque la restricción calórica es la única forma de retrasar el envejecimiento en mamíferos. Después de que descubriéramos estos biomarkers, mirábamos para ver cómo fueron afectados en ratones calórico restrictos, y encontramos que una gran parte son prevenidos por la restricción calórica, que los valida como biomarkers. El fondo es que podemos ahora defender centenares de biomarkers al mismo tiempo con la misma técnica.

RW: También, pienso que este sistema de biomarkers es ventajoso en que está en el nivel del gen. Tan no sólo está molecular, pero como indiqué anterior, precede muchos de los cambios secundarios en niveles de proteína o actividades de caminos, así que pensamos que no sólo esto permitirán una vista global primaria cercana de los cambios de la expresión génica en el envejecimiento, pero también nos moverán más cercano a una mejor comprensión del envejecimiento pues nosotros y nuestros colegas podemos clasificar a través de estos diversos cambios y conducir los experimentos basados en esta información para intentar conseguir en cuáles de estos cambios pueden ser causales.

LEF: ¿Cómo usted decide si un cambio es significativo, y qué porcentaje del genoma cambia perceptiblemente? ¿Qué grado de cambio se considera significativo?

TP: Una respuesta a esa pregunta es ésa el cerca de 1% de los genes que examinamos la demostración sobre un cambio doble o más arriba.

LEF: ¿Eso es doble hacia arriba o hacia abajo, eso correcto?

RW: La derecha. El cerca de 0,9% por ciento cada manera, o el alrededor 2% de las que hemos mirado. De los 6500 o los genes hemos mirado tan, cerca de 58 a 60 genes eran dobles más arriba en la actividad, otros 58 o 60 eran dobles más bajo en actividad como resultado del envejecimiento.

TP: Enderece, pero defendimos solamente probablemente un décimo de los genes del ratón, así que el número real está probablemente cerca de 600 genes que van hacia arriba o hacia abajo.

LEF: ¿Qué fracción de los genes aumenta en más que esos, o disminuye por más que ese ratio? ¿Es decir por décuplo o quíntuplo en vez de doble?

RW: Puede ser un número muy pequeño, pero puede ser más grande que sabemos.

TP: No podemos dirigir realmente esa pregunta ahora porque algunos de los cambios más grandes del doblez representan probablemente los genes que estaban ausentes en un estado y presentan en el otro, y puede haber muchos de ellos. Ésos podían ser biomarkers muy buenos.

RW: Hay un problema técnico, que es que si el gen no se expresa en un animal joven y se expresa en un animal viejo, la máquina puede decirnos no aceptar esos datos. Podemos necesitar seguir ésos para arriba usando los acercamientos Polimerización en cadena-basados (véase el glosario - Ed.), que estamos comenzando a hacer de modo que no faltemos muchos de éstos.

TP: Aunque haya las transcripciones del gen que la máquina llama “ausentes” en los animales y el “presente joven” en animales viejos, y la otra manera alrededor, es muy inverosímil que la actividad está realmente totalmente ausente, él es apenas que hay un límite de la sensibilidad. Si la máquina no puede detectarlo exactamente bastante, lo llama “ausente.” La capacidad de la detección de la máquina, por ejemplo, no es tan buena como algo como la polimerización en cadena cuantitativa, que ahora estamos haciendo. Volveremos a esos marcadores donde, por ejemplo, la máquina no dice “nada” en jóvenes y “algo” en viejo sino divulga algo como un cambio quíntuplo. Ese supuesto cambio quíntuplo no significa cualquier cosa. Puede ser que sea que hay realmente algo en los jóvenes, pero en un muy bajo, y entonces hay algo como el doblez 50 más en el viejo. Estamos haciendo tan algunas pruebas independientes. Un cambio de 50 dobleces sería mejor. Hay centenares de genes para cada tejido que entra hacia arriba y hacia abajo en la expresión que se puede utilizar como biomarkers. Los que van a ser particularmente buenos, en mi opinión, son los que está que aumentan linear con el envejecimiento y muestran los aumentos grandes, porque qué esos significa es que podemos examinar probablemente animales durante una porción de su vida, tal como seis meses o un año, para determinar si algún compuesto está afectando al envejecimiento, en comparación con esperar 30 meses para hacer un estudio completo de la vida.

RW: Cuál sería complicado por la presencia de enfermedades. Tan quizás el análisis óptimo para probar un compuesto del candidato pudo tardar, por ejemplo, cinco meses y ocurrir en entre 20 y 25 meses de la edad en un ratón. Apenas estoy pensando hacia fuera ruidosamente, él no necesito ser exacto esa manera.

TP: La meta es reducir el periodo del tiempo que es necesario evaluar si un cierto acercamiento experimental, incluyendo una cierta manipulación de la droga o la manipulación genética, afecta al envejecimiento. Necesitamos encontrar los biomarkers que cambian perceptiblemente sobre una base mensual de modo que en algunos meses poder saber si una droga trabaja.

RW: Y también sabremos si trabaja sobre una base tejido-específica, y eso es un punto crítico. Podremos saber muy pronto que los sistemas para arriba-se regulan o abajo-se regulan en cada uno de los tejidos los cuales miramos y podremos determinar cuáles de ésos se comparten entre tejidos.

TP: Nuestra meta ahora, que pensamos debe ser la prioridad, es examinar tres o cuatro tejidos postmitotic y buscar los cambios en la expresión génica que se comparten entre tejidos con respecto al envejecimiento. Postulamos que esos cambios pudieron ser causales, y que por lo tanto revelarán los mecanismos básicos del envejecimiento.

LEF: ¿Puede usted hacer predicciones sobre cuánta pudo ser la base, los cambios causales en la expresión génica allí?

RW: Una respuesta a esta pregunta requiere realmente el análisis de tejidos múltiples, así que la respuesta debe venir en algunos meses.

 



 






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