MECHANIZMY I PROFILAKTYKA GENETYCZNEGO STARZENIA

Stanisław R. Burzyński, M.D., Ph.D.

Burzynski Research Institute, Inc.

Streszczenie

 

TEORIA WYCISZANIA GENÓW.

Wśród ponad dwudziestu obecnie przyjętych teorii starzenia mechanizmy genetyczne są najbardziej interesujące. Według teorii autora w czasie starzenia następuje wyciszanie znacznej liczby genów. Wyciszanie genów jest skomplikowanym procesem obejmującym metylację DNA, modyfikację histonów i chromatyny oraz mechanizm RNAi*.Geny są wyciszane przez hipermetylacj promotora. Hipometylacja genomu wprowadza natomiast niestabilność genową, amplifikację onkogenów i wyciszanie genów za pomocą RNAi. Badania na drożdżach, nicieniach, muszkach i myszach potwierdziły istotne zmiany w ekspresji genów podczas starzenia. Wśród nich najważniejsze jest wyciszanie antyonkogenów i genów kontrolujących cykl komórkowy, apoptozę, detoksyfikację i metabolizm cholesterolu. W wieku starszym pojawia się również zwiększona ekspresja genów związanych z typowymi chorobami zwrodnieniowymi.

 

MEDYCZNE OPÓŻNIANIE STARZENIA.

Profilaktyka genetycznego starzenia powinna zbliżyć ekspresję genów do poziomu typowego dla młodych ludzi. Na podstawie badań na zwierzętach i obserwacji ludzi wynika, że znaczna liczba genów jest wyciszona w procesie starzenia (przypuszczalnie 0.5 do 1 % genów aktywnych w wieku młodym). Wpływ czynników z otoczenia, nieprawidłowe odżywianie, nałogi (palenie papierosów), stres, zmiany patologiczne i niestabilność genomu prowadzi do nadmiernej ekspresji onkogenów, jak również genów związanych z przewlekłym zapaleniem, stresem i zahamowaniem apoptozy. Leki działające hamująco na szlaki IGF-1/AKT** i RAS*** i prowadzące do normalnej ekspresji antyonkogenów p53 i p21 powinny zwolnić proces starzenia i jednocześnie zmniejszyć niebezpieczeństwo raka. Gen p21 jest aktywowany przez p53 i jest silnym inhibitorem cyklu komórkowego w nowotworach.

 

Obniżenie kalorii w diecie i podwyższona aktywność fizyczna jest prostą i skuteczną metodą, która powinna być powszechnie stosowana, zarówno w celu spowolnienia procesu starzenia jak i zabezpieczenia przed rakiem. Podwyższona ekspresja antyonkogenu Pten i obniżenie poziomu IGF-1 pod wpływem ograniczenia kalorycznego zostało udowodnione w badaniach na zwierzętach.

 

Zastosowanie dodatków dietetycznych, które działają łagodnie na ekspresję genów może odegrać ważniejszą rolę niż podawanie leków. Około 400 środków roślinnych regulujących ekspresję genów (phytochemicals) jest na liście badań Narodowego Instytutu Raka (NCI) w Stanach Zjednoczonych jako środki profilaktyczne. Środkiem regulującym szlak AKT są: genisteina z soi i EGCG (ester epigalokatechiny i kwasu galatowego) z zielonej herbaty. Resweratrol z winogron i kurkumina z odmiany imbiru hamuje sygnalizację na szlaku RAS. Niestety ubocznym skutkiem resweratrolu jest zablokowanie p53. Limonen z owoców cytrusowych również przerywa sygnalizację na szlaku RAS przez zahamowanie farnelizacji białka RAS.

 

Środki roślinne odgrywają większą rolę w regulacji onkogenów niż antyonkogenów. W tej dziedzinie nasz zespół wprowadził grupę pochodnych aminokwasowych i kwasów organicznych, które aktywują wyciszone geny p53 i p21 i przerywają sygnalizację na szlaku RAS. Następujące substancje, które znaleźliśmy w osoczu, mleku i serze, zostały otrzymane syntetycznie i znalazły zastosowanie w postaci dodatków do żywienia i leków:3-fenyloacetyloamino-2, 6-piperydynodion (A10), fenyloacetyloglutamina (PG), fenyloacetyloizoglutamina (isoPG), fenylooctan sodu (PN) i fenylomaślan sodu (PB). Stwierdziliśmy, że substancje te wywierają efekt na geny zarówno w procesie nowotworowym jak i starzenia.

 

A10 wytwarzany jest w ludzkiej wątrobie przez cyklizację fenyloacetyloglutaminy. Ulega on specyficznej interkalacji z DNA i ochrania sekwencje, które mogą być uszkodzone przez działanie karcynogenów, takich jak benzo[a]piren, uretan i aflatoksyna B1. W badaniach na zwierzętach przeprowadzonych w Akademii Medycznej w Georgii (Augusta, Georgia), na Uniwersytecie w Kurume (Japonia) i w naszym instytucie, myszy i szczury były chronione przed rozwojem raka sutka, płuca i wątroby, pod wpływem diety zawierającej A10 pomimo jednoczesnego działania karcynogenów. A10 jest składnikiem Aminocare® A10, który stosowany jest w tabletkach jako dodatek do żywności w Stanach Zjednoczonych, w Polsce i Unii Europejskiej.

 

Badania farmakokinetyki u ludzi wykazały, że 70 % A10 absorbuje się z jelita cienkiego, ale 30 % jest zamieniane na PG i isoPG. PG i isoPG są metabolitami A10 i występują w niewielkiej ilości w osoczu. W dodatku PG jest syntetyzowana w wątrobie z glutaminy i fenylooctanu. PG, isoPG, jak również A10 występują w mleku i serze. PG normalizuje ogólną metylację genomu. W ten sposób stabilizuje geny, zmniejsza ekspresję onkogenów i wyciszanie antyonkogenów. Pobudza również apoptozę komórek nowotworowych. PG jest składnikiem Aminocare® Extra stosowanego w tabletkach jako dodatek do żywności w Stanach Zjednoczonych i Unii Europejskiej. PG i isoPG są również składnikami kremu do twarzy i mleczka kosmetycznego, dostępnych w Polsce, U.S.A. i Unii Europejskiej jako Aminocare® Cream i Aminocare® Lotion.

 

PN występuje w małych stężeniach w osoczu, mleku i serze. Jest on również produkowany przez normalną florę jelitową i powstaje wskutek metabolizmu PB. Działa on jako molekularny przełącznik, który wyłącza sygnał na szlaku RAS i aktywuje antyonkogeny p53 i p21.

 

PB występuje w baraninie i ulega częściowej przemianie w wątrobie do PG i PN. Aktywuje on antyonkogeny przez zahamowanie deacetylazy histonowej.

 

DZIAŁANIE PREPARATÓW AMINOCARE®.

Przy zastosowaniu Aminocare® A10 stwierdzono (na podstawie własnych obserwacji) następujące dodatnie efekty w procesie starzenia: zwiększona energia, poprawa gojenia, zmniejszenie zmarszczek i plam barwnikowych, obniżenie poziomu cholesterolu we krwi, poprawa odporności komórkowej i zmniejszenie częstotliwości zakażeń wirusowych, poprawa przerostu stercza i zmniejszenie łagodnych guzków sutka, jak również efekt przeciwdepresyjny.

 

Krem do twarzy i mleczko kosmetyczne Aminocare® opóźniają proces starzenia skóry i pomagają zmniejszyć szkodliwe działanie czynników rakotwórczych. Nie jest to jedynie powierzchowne działanie na naskórek, a kompleksowy efekt na geny włączone w proces starzenia. Badania kliniczne w Uniwersytecie w Bordeaux we Francji, wykazały obiektywne zmniejszenie i zniknięcie zmarszczek pod wpływem kremu Aminocare®.

 

Nasz zespół prowadzi szeroko zakrojone badania nad ekspresją genów w różnych grupach wiekowych. Obecnie opracowujemy analizator ekspresji genów, który pozwoli na wykrycie genów wyciszonych w starzejącym się organizmie. Analizator łączy techniki nanotechnologii i mikropaneli DNA, które pozwolą na dokładną analizę materiału genetycznego uzyskanego z próbki krwi lub wymazu z błony śluzowej. Przypuszcza się, że analizator umożliwi ustalenie zmian ekspresji genów w różnych grupach wiekowych i pozwoli na wprowadzanie lepszych metod profilaktycznych.

 

* Informacje naukowe na temat produktów Aminocare® znajdziecie Państwo w kwartalniku "Neurologia i Psychiatria" Nr 4/2004 w wykładzie inauguracyjnym prof. dr Stanisława Burzyńskiego.

___________________________________________________________________________________

* informacyjny RNA

** insulinopodobny czynnik wzrostu-1/białko onkogenu AKT

*** białko onkogenu RAS