Kdy se dožijeme 200 let? Moderní genetika dává naději na dlouhý život

Od okamžiku početí člověk po zbytek života jen stárne a léta přibývají i jeho dědičné informaci. Po oplodnění spermií se vajíčko začne rychle dělit: Za 24 hodin stihne zárodek vytvořit druhou kopii své vstupní dědičné informace a následně se rozdělí na dvě buňky. Každá z nich pokračuje dál v kopírování DNA a dělení. 

Po týdnu obsahuje embryo 100–150 buněk a veškerá jeho dědičná informace by se dala natáhnout po obvodu fotbalového hřiště. Buňky dospělého člověka mají popsaný proces za sebou miliardkrát a délka jejich DNA odpovídá 59 cestám ze Země ke Slunci a zpět. Jedná se o spoustu informací – a s jejich množstvím také narůstá pravděpodobnost, že se něco pokazí a při přepisu dojde k chybě. 

Korektoři genomu

K přepisu do nové dvojité šroubovice se v každé buňce nabízejí víc než tři miliardy písmen genetického kódu. Koho by překvapil nějaký ten překlep? Buňky naštěstí procházejí velmi důkladnou korekturou: Příroda je totiž vybavila hned několika mechanismy schopnými chyby v DNA odhalit a opravit. Ani genetičtí korektoři však nejsou neomylní, a s postupujícím věkem se tak překlepy dědičné informace v těle hromadí. 

Omyl v kopírování není vždycky na škodu. Změna v DNA může přinést novou výhodnou vlastnost, kterou následně evoluce upřednostní, načež se šíří populací. Jedna taková změna například dovolila našim dávným předkům trávit i v dospělosti mléčný cukr, laktózu. Lidé tak mohli bez bolení břicha konzumovat mléko domácích zvířat a zajistili si další významný zdroj živin. Každý překlep v DNA však nekončí evoluční výhodou: V řadě případů nemá její změna na nositele žádný efekt, ale nejednou kvůli ní vznikne dědičné onemocnění jako hemofilie nebo cystická fibróza.

Chyby napříč generacemi

Některé defekty ovlivní jen svého nositele. Například chyba v DNA jaterní buňky může mít za následek vznik nádoru v uvedeném orgánu. Ačkoliv k tomu dochází prakticky neustále, nemusí člověk s takovou chybou hned onemocnět rakovinou. Imunitní systém dokáže poškozené buňky najít a zničit. S postupujícím věkem však jeho ostražitost a výkonnost klesá a riziko tumoru roste. Proto mají téměř všichni muži nad 60 let v prostatě alespoň nějaké nádorové buňky. Po osmdesátce už se pak nacházejí prakticky ve všech orgánech a rakovina patří k nejčastějším příčinám úmrtí u seniorů.

Jiné chyby v DNA dopadají až na další generaci. Například ve varlatech mužů se neustále množí buňky, z nichž vznikají spermie, přičemž samozřejmě dochází i k překlepům. Třicetiletý tatínek tak může dát svému dítěti do vínku dědičnou informaci pozměněnou zhruba na 20–30 místech a s každým dalším rokem přibudou ve spermiích 2–3 chyby. 

Riziku postižení novorozenců se věnuje velká pozornost především u starších matek. Jejich potomkům hrozí mnohem pravděpodobněji například Downův syndrom, který ovšem nevzniká kvůli poškození DNA, nýbrž následkem chyby při rozdělení dědičné informace ve vajíčku. Lidská vajíčka jsou k ní od přírody náchylná a s přibývajícími léty rodičky roste i četnost chyb. Starší otcové však dětem předávají DNA s více defekty, a jejich potomci proto s větší pravděpodobností čelí řadě zdravotních problémů, včetně schizofrenie či autismu. 

Ošoupané koncovky

Dědičná informace člověka se v každé buňce dělí na 46 částí zvaných chromozomy: 23 jich potomek získává ve vajíčku od matky, druhou půlku dědí z otcovy spermie. Konce všech chromozomů chrání zvláštní úsek DNA, tzv. telomera. Zjednodušeně si ji lze představit jako koncovku, jež brání roztřepení tkaniček v botách.

Telomeru tvoří šestice písmen genetického kódu, která se zhruba 2 500krát opakuje. Když se buňka dělí, vyrobí si dokonalé kopie všech 46 chromozomů. Jen kopírování telomer většinou nedokáže dotáhnout, a v každé nové buňce jsou proto o něco kratší. Zjednodušeně lze říct, že se ošoupávají.

Telomera novorozence sestává zhruba z 11 tisíc písmen genetického kódu, zatímco na sklonku života jich člověku zbývá jen kolem čtyř tisíc. Muži z nich přitom ukrajují rychleji než ženy a tempo zkracování koncovek ovlivňuje i životní styl, například stres, kouření a další prohřešky proti zdraví. Podle některých vědců lze právě z délky telomer vyčíst, kolik let zdravého života má člověk ještě před sebou. 

Nezbytná pojistka

Pokud se telomery zkrátí na kritickou mez, ztrácejí chromozomy jasně vymezené hranice, lepí se k sobě, lámou se a v dědičné informaci propuká zmatek, který nezřídka končí nádorovým bujením. Většina buněk však nenechá události dospět tak daleko a zastaví dělení dřív, než telomery dosáhnou rizikové délky. Některé dokonce spustí procesy, jimiž samy sebe zlikvidují v jakési buněčné obdobě sebevraždy. Ve spermiích a vajíčkách dochází ke generální opravě telomer: Proto je má dítě po narození dlouhé a celý život z nich pak ukrajuje.

TIP: Kdy zemřete? Jednoduchý test vám ukáže očekávanou délku vašeho života

Zastánci názoru o rozhodujícím vlivu telomer na stárnutí a délku života prosazují, aby jejich měření tvořilo v určitém věku součást běžného preventivního vyšetření – protože zkrácené telomery by mohly s předstihem varovat před blížícími se vážnými zdravotními komplikacemi. „Rizikový“ jedinec by se pak nacházel pod častějším a důkladnějším lékařským dohledem: Hlídal by se u něj třeba nástup nádorových onemocnění, rostoucí hrozba infarktu myokardu či mozkové cévní příhody. Řada vědců však ve zkracování telomer nevidí nic, čeho by se bylo nutné obávat. V běžných životních podmínkách totiž údajně jejich délka nikdy neklesne na hodnoty, jež by člověka ohrožovaly.

Geny dlouhověkosti

Odpověď na otázku, proč se někdo dožije stovky a jiný odchází z tohoto světa mnohem dřív, tkví i v konkrétních genech. Každý se rodí s určitým věkovým potenciálem, hodně však záleží na tom, jak s ním hospodaří. Na dědičnost dlouhověkosti ukazuje fakt, že mladší sourozenci stoletých seniorů mají 17krát vyšší šanci dosáhnout stejně úctyhodného věku oproti lidem, jejichž starší sourozenci zemřeli dřív. 

Dnes už vědci znají celou řadu genů, které k dlouhověkosti přispívají. Jejich jednotlivý přínos ovšem nebývá nijak omračující. Genetický základ zde zřejmě staví na souhře většího počtu genů, z nichž každý jen přikládá své polínko do ohně dlouhého života. Navíc se zdá, že je zmíněná sada v různých populacích poskládaná trochu jinak. Například gen MTP zjevně hraje roli v délce života Američanů evropského původu, ale u Francouzů či Němců není jeho vliv patrný.

TIP: Údery života: Je délka života skutečně vyměřena počtem úderů srdce?

Délku života máme zcela jistě vepsánu do dědičné informace, na tom nic nezměníme. Na druhé straně naše DNA netvoří knihu osudu, v níž by stálo pevné datum našeho skonu. Každý máme do značné míry pod kontrolou, jak nám bude dědičná informace fungovat. Někdo s vynikajícími genetickými předpoklady pro dlouhý život svůj dar promrhá nezdravým stylem, jiný dokáže i z méně skvělé výbavy vytěžit maximum. Nakonec se tak může navzdory slabšímu genetickému základu těšit lepšímu zdraví a delšímu životu než ten, kdo dostal dlouhověkost do vínku, ale nabídnutou šanci si nechal protéct mezi prsty.

Nesmrtelná říše zvířat

Ze studia věkovitých živočichů a z pokusů na laboratorních myších víme, že některé geny hrají v prodloužení života významnou roli. Například sloni či velryby představují mnohatunové kolosy tvořené astronomickým počtem buněk, které absolvují mnohonásobně víc dělení než v případě dospělého člověka. Buňkám pětitunového slona afrického nebo 150tunového plejtváka obrovského se tak za života naskytne nespočet příležitostí napáchat při dělení fatální překlepy, s následkem nádorového bujení. Přesto bývá rakovina u slonů a velryb i ve vysokém věku poměrně vzácná.

Zmínění chobotnatci si totiž proti jejímu vzniku vyvinuli neuvěřitelně důkladnou pojistku, když si dvacetkrát namnožili gen TP53. Člověk a velká část ostatních savců ho mají v dědičné informaci jen v jednom výtisku a ve většině zhoubných nádorů bývá vyřazen z činnosti. Patří přitom mezi korektory DNA a hlídá všechny potenciálně rizikové chyby. Dojde-li k závěru, že se v dědičné informaci nachází nebezpečně mnoho překlepů, zařídí, že se buňka přestane množit a sama sebe zničí. Při poškození samotného genu TP53 však DNA není pod dostatečným dohledem a fatálním problémům už často nelze zabránit.  

TIP: Tajemství elixíru mládí: Jak vypadá pátrání po receptu na nesmrtelnost

Velryby mnohdy žijí přes 200 let a po celou dobu chrání i tyto giganty oceánů před rakovinou zvláštní varianty některých genů, jež mají za úkol vyhledávat chyby v dědičné informaci. Velrybí geny ERCC1 či PCNA opravují DNA s mnohem větším nasazením než jejich protějšky u jiných savců, včetně člověka. Biologové všechny podobné mechanismy důkladně studují a pátrají v nich po inspiraci k vytouženým elixírům mládí.