Olles analüüsinud 16 erinevat liiki, osutavad uurijad, et lühema elueaga loomadel kipub mutatsioonide kriitiline piir täituma kiiremini. See aitab nende sõnul selgitada vananemist kui nähtust ja anda paremat aimdust näiteks vähi tekkest, vahendab BBC News.

Kui DNA on justkui kasutusjuhend, mille järgi inimkeha kokku pannakse ja kasutatakse, siis geenmutatsioonid on väikesed muutused, mis selle juhendi kordustrükkidesse sisse lipsavad. Juba pikka aega on teada, et mutatsioonid põhjustavad vähi teket, kuid nende tähtsuse osas vananemisprotsessis pole teadlased üksmeelele jõudnud. 

Nüüd väidavad Wellcome Sangeri instituudi teadlased, et leidsid oma katsetes esimesi tõendeid mutatsioonide ja vananemise seosest. Töörühm analüüsis, kui kiiresti tekivad mutatsioonid erineva eeldatava elueaga liikidel. Nad analüüsisid inimese, kassi, mägikoolobuse (ahviliik, toim), koera, tuhkru, kaelkirjaku, hobuse, lõvi, hiire, paljastuhnuri, küüliku, roti, katta (leemur, toim) ja tiigri DNA-d.

Eluratta kiirus varieerub

Uurijad leidsid, et mida kauem loom elab, seda vähem mutatsioone tal aastas tekib. Näiteks tekib hiirtel nende vähem kui nelja-aastase eluea jooksul aastas pea 800 mutatsiooni. Koertel lisandub aastas keskmiselt 249, lõvidel 160 ja kaelkirjakutel 99 mutatsiooni. Inimkehas tekib igal aastal keskmiselt 47 uut mutatsiooni.

Uuringu ühe autori Alex Cagani sõnul oli uurijate leitud muster silmatorkav. Samas oli tema jaoks väga üllatav ja põnev avastada, et kõigil uuritud loomaliikidel tekkis elu jooksul umbes 3200 mutatsiooni. 

See tähendab, et kui inimese DNA muteeruks sama kiiresti kui hiirtel, oleks inimesel surres üle 50 000 geenimuutuse. Cagani sõnul võivad imetajaliikide eluead küll erineda, kuid surmahetkeks oli neil mutatsioone kogunenud ühe palju. 

Uurijad võisid üllatava arvu küll kätte saada, kuid selle tähendus jääb neile veel Cagani sõnul mõistatuseks. Ta oletab, et kui keharakkudes tekib kriitilisest piirist enam mutatsioone, ei suuda need enam tööd jätkata. Teisalt võib asi olla nii-öelda halvasti käituvates rakkudes, mis võtavad vanusega üle näiteks südamekoe, nii et vananeva imetaja elundid ei tööta korralikult.

Tõenäoliselt ei sõltu vananemine uurijate sõnul siiski pelgalt ühest keharakkude protsessist. Oma osa mängivad arvatavasti ka telomeeride lühenemine ja epigeneetilised muutused. Kui aga vananemises osalevad lisaks mutatsioonid, tekib uurijatel küsimus, kas geneetilist kahju saaks aeglustada või isegi korvata.

Töörühm tahab järgmiseks teada, kas leitud muster kehtib kõigi eluvormide puhul või puudutab tulemus üksnes imetajaid. Nad plaanivad analüüsida kalu, sealhulgas Atlandi polaarhaid, kes võib elada kuni 400-aastaseks, olles pikaealiseim selgroogne maamunal.

Vähi paradoks

Vähiuurijad pole seni ära lahendanud Peto paradoksi nime kandvat mõistatust: miks ei kannata suured ja pikealised loomad teistest palju sagedamini vähi all. Mida rohkem rakke kellegi kehas on ja mida kauem ta elab, seda suurem peaks olema tõenäosus, et mõni tema rakkudest muutub vähirakuks. 

Elevantidele ja vaaladele kujutaks see väga halba uudist. Alex Cagani sõnul on vaaladel triljoneid rakke rohkem kui inimestel. Rakkude arvu põhjal otsustades peaksid nad kõik enne täiskasvanuks saamist vähki surnud olema.

Suured imetajad kipuvad aga vastupidi just kauem elama. Kuigi uurijad näevad paradoksi võimaliku selgitusena just nende aeglasemalt kuhjuvaid geenimutatsioone, pole see kindlasti kogu tõde.

Näiteks elavad paljastuhnurid ja kaelkirjakuid umbes ühe kaua ja nende rakud muteeruvad sarnasel kiirusel. Ometi on kaelkirjakud paljastuhnuritest tuhandeid kordi suuremad. Cagani sõnul võiks arvata, et kaelkirjaku rakud muteeruvad veel aeglasemalt – ometi ei paista tema keha suurus üldse lugevat.

Uurijad pakuvad siinkohal, et suurtel imetajatel on vähi allasurumiseks välja arenenud muud meetodid, mis võivad kannustada teadlasi uute vähiraviviiside loomisel. Näiteks on elevantidel rohkem koopiaid sellest DNA osast, mis surub alla kasvajaid.

Uuringuga mitteseotud Harvardi Meditsiinikooli teadlaste Alexander Goerlicki ja Kamila Naxerova sõnul laiutab inimese 47 ja hiire 800 aastase mutatsioonikoormuse vahel tohutu lõhe. Arvestades inimese ja hiire üldiselt suuri geneetilisi sarnasusi, on selline erinevus ootamatu ja paneb mõtlema.

Uuringu kaasautori ja Londoni Zooloogiaseltsi metsloomade patoloogi Simon Sipro sõnul elavad loomaaialoomad sageli palju kauem kui nende metsikud liigikaaslased. Seega tegelevad loomaaedade veterinaarid sageli oma hoolealuste vanusest tingitud tervisemuredega.

Uuringus kindlaks tehtud geneetilised muutused viitavad Sipro sõnul, et vanusega seotud haigused on paljudel imetajatel samad. Sealjuures pole vahet, kas looma vanadus saabub seitsmendal elukuul või 70. eluaastal.

Uurimus avaldati ajakirjas Nature.