Teknologi baru memungkinkan pencarian gen dan zat yang dapat memperpanjang umur sehat – ScienceDaily

Teknologi baru memungkinkan pencarian gen dan zat yang dapat memperpanjang umur sehat – ScienceDaily


Sebuah kelompok penelitian dari Kumamoto University (Jepang) telah mengembangkan sistem pengukuran otomatis untuk menilai rentang hidup yang sehat menggunakan nematoda (C. elegans). Berdasarkan perbedaan kualitatif masa hidup, sistem ini dapat mengklasifikasikan populasi nematoda yang rata-rata sehat dan berumur panjang, sehat dan mati prematur, serta hidup dengan kondisi kesehatan yang buruk dalam jangka waktu lama. Karena ada banyak kesamaan antara mekanisme yang menentukan umur C. elegans dan manusia, para peneliti percaya bahwa sistem ini akan memudahkan pengembangan obat-obatan dan menemukan makanan yang memperpanjang umur sehat manusia.

Konsep “harapan hidup sehat” diusulkan pada tahun 2000 oleh Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) dan merupakan indikator penting bagi kesehatan suatu penduduk. Ini mengacu pada harapan hidup rata-rata dikurangi periode hidup bergantung pada perawatan medis atau perawatan yang berkelanjutan. Namun, tidak ada pemahaman ilmiah yang jelas tentang apa yang merupakan umur sehat pada hewan atau sel percobaan. Selain itu, teknologi untuk menganalisis secara obyektif dan cepat faktor-faktor yang mempengaruhi angka harapan hidup sehat masih belum ada.

Meskipun merupakan hewan yang sangat sederhana, C. elegans memiliki organ yang berbeda seperti saraf, otot rangka, dan saluran pencernaan, dan banyak gen mamalia yang berhubungan dengan hewan dilestarikan. Ini sangat berguna untuk penelitian mutakhir di bidang seperti genetika dan biologi molekuler. Namun, sementara analisis umur nematoda ini memberikan banyak informasi berguna, studi umur sebelumnya memiliki banyak keterbatasan termasuk

1) kepekaan terhadap berbagai rangsangan pada suhu kamar,

2) waktu eksperimental yang lama diperlukan untuk pengukuran harian,

3) kurangnya objektivitas karena kecenderungan hasil bergantung pada teknik eksperimental, dan

4) jumlah sampel yang sedikit yang dapat diproses sekaligus sehingga tidak cocok untuk pengukuran banyak sampel secara bersamaan.

Para peneliti berusaha untuk menyelesaikan masalah ini dengan mengembangkan sistem penilaian umur sehat baru yang mempertahankan keuntungan yang diberikan oleh nematoda. Mereka fokus pada penentuan kondisi optimal dalam sistem pencitraan sel hidup untuk secara otomatis mengukur kelangsungan hidup nematoda, seperti menghitung jumlah nematoda dalam sampel, suhu inkubasi, ketebalan sedang, kondisi makan, interval pencitraan, dan metode penentuan kelangsungan hidup. Ini menjadi C. elegans Lifespan Auto-monitoring System (C-LAS), sistem pengukuran umur otomatis yang dapat mengukur sampel dalam jumlah besar secara non-invasif (saat ini hingga 36 sampel). C-LAS menggunakan gambar nematoda yang tumpang tindih untuk mengidentifikasi mereka yang bergerak, artinya mereka hidup, dan yang tidak bergerak, artinya sudah mati.

Selanjutnya dengan menggunakan C-LAS untuk mengamati C. elegans, para peneliti menemukan bahwa nematoda dapat diklasifikasikan sebagai salah satu dari tiga kemungkinan keadaan perilaku: keadaan aktif (hidup), keadaan bertahan hidup tidak aktif, atau keadaan tidak aktif (mati). Mereka mendefinisikan periode perilaku aktif sebagai “umur sehat” dan membentuk sistem baru yang mereka sebut C. elegans Sistem Pemantauan Otomatis Healthspan (C-HAS). Mirip dengan C-LAS, C-HAS adalah sistem pengukuran kesehatan dan umur panjang otomatis yang dapat membedakan antara nematoda hidup dan mati dengan tumpang tindih gambar berkala. Dimungkinkan juga untuk mendeteksi ketika nematoda berada dalam keadaan bertahan hidup yang tidak aktif (hidup tetapi tidak sehat) ketika mereka hanya sebagian tumpang tindih di antara gambar. Dengan menggunakan C-HAS, peneliti dapat menggunakan parameter ini untuk analisis populasi mini. Jenis analisis ini memungkinkan untuk membagi nematoda dengan latar belakang genetik yang sama menjadi empat kelompok: mereka dengan umur rata-rata, mereka yang sehat dan berumur panjang, mereka yang tidak sehat dan mati sebelum waktunya, dan mereka yang memiliki jangka waktu lama. kelemahan.

Para peneliti melakukan analisis populasi mini umur sehat nematoda menggunakan kombinasi C-HAS dan analisis statistik pada nematoda umum dengan latar belakang genetik yang sama. Mereka menemukan bahwa sekitar 28% populasi memiliki rentang hidup rata-rata, sekitar 30% memiliki rentang hidup yang panjang dan sehat, sekitar 35% memiliki rentang hidup yang sehat tetapi meninggal sebelum waktunya, dan sekitar 7% memiliki periode kelemahan yang lama. Mereka juga menemukan bahwa pengaktifan – baik secara genetik atau melalui pemberian obat metformin – AMP-activated protein kinase (AMPK), yang terkait erat dengan harapan hidup sehat, secara dramatis meningkatkan populasi dengan umur panjang yang sehat dan mengurangi populasi dengan periode yang lama. kelemahan. Metformin dianggap meningkatkan harapan hidup sehat pada manusia, dan penelitian ini mendukung gagasan ini. Saat ini, uji klinis sedang dilakukan untuk memastikan hubungannya dengan umur panjang yang sehat.

“Mungkin sedikit tidak terduga melihat nematoda digunakan untuk mengukur rentang hidup yang sehat, tetapi kami telah menggunakan C-HAS untuk mengidentifikasi gen baru yang terkait dengan umur sehat yang sebelumnya tidak diketahui,” kata pemimpin studi, Associate Professor Tsuyoshi Shuto. “Teknologi ini memungkinkan untuk dengan mudah mencari gen, obat, atau makanan yang berhubungan dengan, atau bahkan memperpanjang, rentang hidup sehat manusia dengan kecepatan dan akurasi yang tidak dapat diperoleh saat menggunakan hewan laboratorium. Kami berharap C-HAS dapat digunakan untuk penelitian penemuan obat dan dalam pencarian makanan sehat di masa depan. Saat ini kami sedang mengerjakan pengembangan C-HAS-AI, yang akan menggabungkan pembelajaran mendalam ke dalam C-HAS untuk meningkatkan analisis otomatis. “

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Universitas Kumamoto. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lagu Togel

Author Image
adminProzen