Nowatorskimi badaniami łódzkiej naukowiec, prowadzonymi podczas stypendium w Australii, zainteresowała się redakcja „Nature”. Na łamach prestiżowego „Scientific Reports”, w którym naukowcy z całego świata dzielą się swymi odkryciami, ukazał się artykuł autorstwa dr Pruszkowskiej-Przybylskiej poświęcony ich przebiegowi i wynikom.
Epigenetyka - młoda nauka
Określaniem wieku biologicznego zajmuje się epigenetyka, bardzo młoda dziedzina nauki, która bada zmiany ekspresji genów niezależne od sekwencji DNA dziedziczonych po rodzicach i dziadkach. Skupia się na tych, które przez całe życie nadają człowiekowi nowych cech w wyniku działania czynników zewnętrznych, prowadząc m.in. do przyspieszonego starzenia organizmu.
Jakie to czynniki? Najprzeróżniejsze: środowisko, w jakim żyje człowiek, klimat, dieta, poziom spożycia alkoholu, nikotynizm, aktywność fizyczna i wiele, wiele innych. Ich identyfikacją, opisaniem i tworzeniem algorytmów określających, jak wpływają na ludzki genom, zajmuje się właśnie epigenetyka. A sprawa nie jest prosta. Na przykład badania wykazały, że nadmierne spożycie alkoholu przyspiesza degenerację genomu, ale umiarkowane - wręcz przeciwnie. Przy czym różnie może to wyglądać u poszczególnych osób. Na czym więc polega zjawisko ekspresji genów wywołanej przez czynniki zewnętrzne?
Upraszczając, to trochę tak, jakby kilka kucharek gotowało pomidorową według jednego przepisu (dziedziczonego DNA), ale i tak każdej wyjdzie zupa o nieco innym smaku, bo każda zrobi trochę po swojemu (efekt czynników zewnętrznych). Albo bliźnięta jednojajowe: po urodzeniu są niemal klonami o identycznym genotypie, nie różnią się. Z wiekiem jednak, prowadząc odmienny tryb życia, funkcjonując w zróżnicowanych warunkach, zaczynają wyglądać inaczej - wyjaśnia dr Pruszkowska-Przybylska, na co dzień pracująca w Katedrze Antropologii Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska UŁ.
Badania na Antypodach
Łódzką badaczkę najbardziej interesuje grupa czynników chemicznych odpowiadających za zmiany w genomie – tzw. metylacje DNA. Jako kraj badań nie bez powodu wybrała Australię.
Przygotowując się do stypendium dla młodych naukowców, poszukiwałam miejsca, gdzie mogłabym pracować pod okiem najbardziej doświadczonych epigenetyków na świecie. I okazało się, że wśród najwybitniejszych są właśnie profesor Eric Moses i doktor Phillip Melton, którzy pracują właśnie tam - wyjaśnia dr Pruszkowska-Przybylska.
Projekt łódzkiej naukowiec w Australii trwał kilka tygodni, a finalne prace - dwa lata. Badaniom poddała - jak wyjaśnia w swym artykule dla „Nature” - 166 niespokrewnionych ciężarnych kobiet w bardzo podobnym wieku, zrekrutowanych przez Royal Women’s Hospital Melbourne, o wyłącznie europejskim pochodzeniu genetycznym. 77 z nich cierpiało na preeklampsję, a 89 nie wykazywało takich symptomów. Po badaniach wieku biologicznego wykonanych z wykorzystaniem próbek krwi pacjentek, niektóre z algorytmów wykazały, że panie dotknięte preeklampsją odznaczają się wiekiem biologicznym wyższym niż wynikający z kalendarza. To przyspieszenie degradacji genomu i - co za tym idzie - wieku wynikało u nich prawdopodobnie właśnie z oddziaływania czynników zewnętrznych.
Po pierwsze: profilaktyka
Preeklampsja jest niebezpiecznym syndromem, który bywa pomijany podczas prowadzenia ciąży. Oprócz podwyższonego ciśnienia jest związany z białkomoczem, drgawkami, a nawet śpiączką. Niektóre z jej objawów mogą zagrażać życiu i zdrowiu matki oraz płodu. Dopiero od niedawna zaczyna być uwzględniana jako zespół chorobowy w opiece położniczo-ginekologicznej nad przyszłymi matkami.
Moje badania są cegiełką, która w przyszłości może zaowocować stworzeniem algorytmów z powodzeniem służącym profilaktyce preeklampsji. Wynika z nich między innymi, że decydując się na zajście w ciążę, warto zbadać swój wiek biologiczny. Można w ten sposób wykluczyć (lub potwierdzić) ryzyko wystąpienia tego syndromu, gdy już w ciąży się będzie, i do tej wiedzy dostosować charakter opieki medycznej - podkreśla dr Paulina Pruszkowska-Przybylska.
Kolejne wyzwanie badaczki z UŁ
O znaczeniu i roli prac łódzkiej biolog najlepiej świadczy fakt, że już przygotowuje się do kolejnego zagranicznego stażu naukowego, na który finansowanie otrzymała w ramach grantu Narodowego Centrum Nauki – Miniatura 5. Tym razem w Danii prowadzić będzie badania nad wiekiem biologicznym pacjentów z nagłym zatrzymaniem krążenia. Spróbuje ustalić, czy i w tym przypadku zachodzi korelacja między przyspieszoną degradacją genomu, a występowaniem tego niezwykle groźnego, prowadzącego zwykle do śmierci, stanu chorobowego. Ostatnio na oczach kibiców całego świata doświadczył go np. Christian Eriksen, piłkarz reprezentacji Danii, który nagle stracił przytomność podczas meczu z Finlandią na Euro 2020.
Dr Paulina Pruszkowska-Przybylska jest osobą niezwykle aktywną nie tylko na polu nauki. Jej pasją są podróże, wędrówki po górach, pływanie i jazda rowerem (porusza się nim na co dzień, także zimą). Wraz z mężem prowadzi blog podróżniczy „Światożercy”. W najbliższym czasie planuje wyprawę w Himalaje.
Redakcja: Centrum Promocji UŁ