”Kuolemattomuuden” geeniä etsitään

MONISSA kulttuureissa on tarinoita ja satuja, joilla on pyritty selittämään ihmisen kuolevaisuutta. Esimerkiksi erään afrikkalaisen legendan mukaan Jumala lähetti kameleontin tuomaan ihmisille kuolemattomuuden, mutta se teki matkaa niin hitaasti, että toinen lisko, jolla oli mukanaan kuoleman viesti, ehti perille ensin. Luottavaiset ihmiset uskoivat tuon liskon sanomaan ja menettivät kuolemattomuuden.

Vuosisatojen saatossa ovat myös filosofit yrittäneet vastata kysymykseen, miksi ihminen kuolee. Kreikkalainen filosofi Aristoteles opetti 300-luvulla eaa., että ihmiselämän jatkuminen riippui elimistön kyvystä säilyttää lämmön ja kylmyyden välinen tasapaino. Hänen mukaansa kuolema johtui aina jonkinlaisesta lämmön puutteesta. Toisaalta Platon opetti, että ihmisellä on kuolematon sielu, joka jää eloon ruumiin kuollessa.

Vaikka luonnontieteet ovat nykyään ottaneet hämmästyttäviä edistysaskelia, biologien esittämät kysymykset vanhenemisen ja kuolemisen syistä ovat yhä suurimmaksi osaksi vaille vastausta. Lontoolainen The Guardian Weekly kirjoitti: ”Lääketieteen suurimpia arvoituksia ei ole ollut, miksi ihmiset kuolevat sydän- ja verisuonitauteihin tai syöpään, vaan miksi he kuolevat, vaikkei mikään ole vialla. Jos ihmisen solut jakautuvat ja uusiutuvat jakautumalla jatkuvasti noin 70 vuotta, miksi ne aivan yhtäkkiä lakkaavat monistumasta?”

Ymmärtääkseen vanhenemista perinnöllisyystieteilijät ja molekyylibiologit ovat kääntäneet katseensa soluun. Monet tutkijat uskovat, että avain pitempään elämään löytyy tuosta mikroskooppisen pienestä yksiköstä. Jotkut esimerkiksi ennustavat, että geenimanipulaation avulla syövästä ja sydänsairauksista päästään pian voitolle. Mutta miten lähellä tiede on sitä pistettä, että se toteuttaisi ihmiskunnan unelman ikuisesta elämästä?

Solun salaisuudet aukenevat

Aiemmat tutkijasukupolvet yrittivät raottaa verhoa solun salaisuuksien edestä, mutta heiltä puuttui siihen tarvittavat apuvälineet. Vasta viime vuosisadalla tiedemiehet ovat pystyneet kurkistamaan solun sisään ja löytämään monia sen perusosasia. Mitä he ovat havainneet? Tiedekirjoittaja Rick Gore sanoo: ”Solu on osoittautunut pienoismaailmankaikkeudeksi.”

Solun mittaamattomasta monimutkaisuudesta saa jonkinlaisen käsityksen, kun ottaa huomioon, että jokainen solu koostuu biljoonista pienemmistä yksiköistä, molekyyleistä, ja silti tiedemiehet voivat solun rakennetta tutkiessaan panna merkille suurenmoisen järjestyksellisyyden ja todisteita suunnittelusta. Stanfordin yliopiston perinnöllisyystieteen ja molekyylibiologian dosentti Philip Hanawalt sanoo: ”Yksinkertaisimmankin elävän solun normaali kasvu vaatii kymmenientuhansien kemiallisten reaktioiden sopusointuista ja järjestyksellistä etenemistä.” Lisäksi hän huomauttaa: ”Näiden pikkuriikkisten kemiantehtaiden ohjelmoidut saavutukset ylittävät kirkkaasti  laboratoriossaan työskentelevän tiedemiehen kyvyt.”

Kuvittelehan siis, miten ylivoimaista olisi yrittää pidentää ihmiselämää biologisin keinoin. Se edellyttäisi paitsi syvällistä ymmärrystä elämän perusosasista myös taitoa käsitellä noita osia! Luodaanpa lyhyt silmäys ihmisen solun sisälle, niin näemme, millainen haaste biologien edessä on.

Kaikki on geeneissä

Jokaisessa solussa on monimutkainen säätelykeskus, jota sanotaan tumaksi. Se ohjaa solun toimintoja koodikielisten ohjeiden mukaisesti. Ohjeet ovat tallessa kromosomeissa.

Kromosomimme koostuvat pääasiassa valkuaisaineista ja deoksiribonukleiinihaposta eli lyhyesti DNA:sta. * Vaikka tiedemiehet ovat tietäneet DNA:n olemassaolosta 1860-luvun lopulta lähtien, sen molekyylirakenne ymmärrettiin vasta vuonna 1953. Silti kesti vielä lähes kymmenen vuotta, ennen kuin biologit alkoivat ymmärtää ”kieltä”, jonka avulla DNA:n molekyylit kantavat geneettistä informaatiota (ks. tekstiruutua s. 22).

1930-luvulla perinnöllisyystieteilijät havaitsivat, että jokaisen kromosomin kärjessä on lyhyt DNA-jakso, joka tekee kromosomin tilan vakaaksi. Sille annettiin nimeksi telomeeri – kreikan sanoista teʹlos (loppu) ja meʹros (osa) – ja se toimii paljolti samalla tavoin kuin kengännauhan päissä olevat tuppimaiset suojukset. Ilman telomeereja kromosomimme pyrkisivät purkautumaan ja hajoamaan lyhyiksi pätkiksi, tarttumaan toisiinsa kiinni tai muuttumaan jollain muulla tavalla.

Myöhemmin tutkijat kuitenkin havaitsivat, että useimmissa solutyypeissä telomeerit lyhenivät jokaisessa perättäisessä jakautumisessa. Noin 50 jakautumisen jälkeen ne olivat kuluneet pieniksi nupeiksi, ja solut lakkasivat jakautumasta ja kuolivat lopuksi. Solujen jakautumiskerroilla näytti siis olevan yläraja, ja koska tästä havainnosta kertoi ensimmäisenä tri Leonard Hayflick 1960-luvulla, ilmiöstä puhutaan nykyään usein Hayflickin rajana.

Löysikö Hayflick selityksen solujen vanhenemiseen? Jotkut ajattelivat näin. Vuonna 1975 ilmestyneen Nature/Science Annual -julkaisun mukaan vanhenemisen tutkijoiden etujoukko uskoi, että ”kaikkien elollisten sisällä etenee täsmällisesti ajoitettu, itsetuhon aiheuttava tapahtumasarja; se on kuin vanhenemisen kello, jonka nakutuksen myötä elinvoima hupenee”. Alkoi orastaa toivo siitä, että tiedemiehet olivat vihdoinkin saamassa tähtäimeensä itse vanhenemisen tapahtumasarjan.

Ihmisten syöpäsolujen tutkimuksessa 1990-luvulla löydettiin vielä yksi tärkeä johtolanka, joka liittyi tähän ”solukelloon”. Havaittiin, että nuo epänormaalit solut oppivat jollain keinolla nujertamaan ”solukellon” ja jakautumaan loputtomasti. Havainto johti biologit tutkimaan uudelleen erästä epätavallista entsyymiä, joka löydettiin ensi kerran 1980-luvulla ja jota myöhemmin  havaittiin olevan useimmissa syöpäsolutyypeissä. Tuo entsyymi on nimeltään telomeraasi. Miten se toimii? Yksinkertaisesti sanottuna sitä voitaisiin verrata avaimeen, joka vetää solun ”kellon” uudelleen pidentämällä telomeerejä.

Vanhenemisen loppu?

Telomeraasista tuli pian molekyylibiologian kuumimpia tutkimuskohteita. Oletettiin, että jos biologit pystyisivät telomeraasin välityksellä estämään telomeerien lyhenemisen normaalien solujen jakautumisessa, niin kenties vanheneminen voitaisiin pysäyttää tai sitä voitaisiin ainakin viivyttää olennaisesti. Geron Corporation News -tiedotteen mukaan telomeraasilla laboratoriokokeita tekevät tutkijat ovat jo näyttäneet toteen, että normaaleja ihmisen soluja voidaan muuttaa siten, että niillä on ”kyky monistua rajattomasti”.

Näistä edistysaskelista huolimatta ei ole syytä odottaa, että biologit lähitulevaisuudessa pidentäisivät elämäämme tuntuvasti telomeraasin avulla. Miksei? Yksi syy on se, että vanhenemiseen liittyy paljon muutakin kuin rappeutuvat telomeerit. Ajatellaanpa esimerkiksi, mitä tri Michael Fossel sanoo vanhenemista käsittelevässä kirjassaan: ”Vaikka pääsisimme voitolle vanhuudesta sellaisena kuin tunnemme sen nykyään, ikääntyisimme edelleen joillakin uusilla, vähemmän tunnetuilla tavoilla. Jos pidennämme telomeerejämme loputtomasti, emme ehkä saa niitä sairauksia, jotka nykyään liitetään vanhuuteen, mutta silti me lopulta kulumme loppuun ja kuolemme.” (Reversing Human Aging.)

Vanhenemiseen vaikuttaa todennäköisesti joukko biologisia tekijöitä. Mutta vastaukset ovat toistaiseksi tutkijoiden ulottumattomissa. Massachusettsin teknisessä korkeakoulussa toimiva Leonard Guarente sanoo: ”Vanheneminen on yhä edelleen pitkälti musta laatikko.” (Scientific American, syksy 1999.)

Samalla kun biologit ja perinnöllisyystieteilijät jatkavat solututkimuksiaan ymmärtääkseen, miksi ihmiset vanhenevat ja kuolevat, Jumalan sana paljastaa todellisen syyn. Se sanoo yksinkertaisesti: ”Yhden ihmisen kautta synti tuli maailmaan ja synnin kautta kuolema, ja näin kuolema levisi kaikkiin ihmisiin, koska he kaikki olivat syntiä tehneet.” (Roomalaisille 5:12.) Ihmisen kuolema johtuu tilasta, jota tiede ei koskaan kykene parantamaan: peritystä syntisyydestä (1. Korinttilaisille 15:22).

Toisaalta Luojamme lupaa tehdä tyhjäksi perisynnin vaikutukset Kristuksen lunastusuhrin välityksellä (Roomalaisille 6:23). Voimme olla varmoja siitä, että Luoja tietää, miten vanheneminen ja kuoleminen saadaan kumottua, sillä psalmissa 139:16 sanotaan: ”Silmäsi näkivät jopa alkioni, ja kirjassasi olivat kirjoitettuina kaikki sen osat.” Jehova Jumala on luonut geneettisen koodin ja ikään kuin kirjoittanut sen muistiin. Omana määräaikanaan hän huolehtii siitä, että geenit antavat niille ihmisille mahdollisuuden elää ikuisesti, jotka noudattavat hänen vaatimuksiaan (Psalmit 37:29; Ilmestys 21:3, 4).

[Alaviite]

[Tekstiruutu s. 22]

DNA:N ”KIELI”

DNA:n kielen perusyksiköt eli ”kirjaimet” ovat kemiallisia yhdisteitä, emäksiä. Niitä on neljää eri tyyppiä: tymiini, adeniini, guaniini ja sytosiini, jotka tavallisesti lyhennetään kirjaimiksi T, A, G ja C. ”Kuvittele, että nuo neljä emästä olisivat nelikirjaimisen aakkoston kirjaimia”, ehdottaa National Geographic -lehti. ”Niin kuin me järjestämme aakkosiamme merkityksellisiksi sanoiksi, geeniemme rakennusosat A:t, T:t, G:t ja C:t järjestyvät kolmikirjaimisiksi ’sanoiksi’, jotka solun koneisto ymmärtää.” Geneettisistä ”sanoista” muodostuu vuorostaan ”lauseita”, joiden mukaan solu valmistaa jotakin nimenomaista valkuaisainetta. DNA:n kirjainten perättäinen järjestys määrää, toimiiko valkuaisaine esimerkiksi entsyyminä, joka auttaa ruoansulatuksessa, vasta-aineena, joka karkottaa jonkin taudinaiheuttajan, tai jonain muuna elimistömme tuhansista valkuaisaineista. Ei ihme, että kirjassa The Cell DNA:ta sanotaan ”elämän rakennussuunnitelmaksi”.

[Kuva s. 21]

Kromosomien kärkien ansiosta (kuvassa hehkuvina) solut voivat jakautua jatkuvasti

[Lähdemerkintä]

Geron Corporationin luvalla