سندرم ورنر و سندرم پروگریا گیلفورد هاچینسون دو نمونه از اختلالات ژنتیکی نادری هستند که به عنوان سندرم های پروژروئید شناخته می شوند که باعث علائم پیری زودرس در کودکان و بزرگسالان جوان می شوند. بیماران مبتلا به سندرم پروژروئید دارای آسیب شناسی و علائمی هستند که اغلب با افزایش سن مرتبط است، از جمله پوکی استخوان، آب مروارید، بیماری قلبی و دیابت نوع دوم نیز ارتباط دارد.

این پیری با از بین رفتن تدریجی معماری هسته ای و یک برنامه ژنتیکی خاص بافتی مشخص می شود، اما دلایل آن نامشخص است. دانشمندان یک هدف جدید بالقوه برای درمان این سندرم ها با جلوگیری از تخریب معماری هسته ای کشف کرده اند.

این هدف به عنوان RNA عنصر هسته‌ای طولانی پراکنده (L1) شناخته می‌شود، خانواده‌ای از توالی‌های تکراری که حدود 17 تا 20 درصد از ژنوم پستانداران را تشکیل می‌دهد و عملکردهای آن تا حد زیادی ناشناخته است. معماری DNA فشرده که به نام هتروکروماتین شناخته می شود، این توالی ها را غیرفعال می کند. شواهدی وجود دارد که کاهش هتروکروماتین در طول پیری طبیعی با فعال شدن آنها مرتبط است.

فرانچسکو دلا واله، دانشمند پژوهشی دانشگاه علم و فناوری ملک عبدالله (KAUST) می گوید: «بر اساس ملاحظات نظری، فرض کردیم که یک برهمکنش مولکولی بین RNA L1 و یک آنزیم خاص کنترل کننده پایداری هتروکروماتین می تواند علت پیری زودرس در سندرم های پروگریا باشد. .

مطالعات توالی یابی انجام شده توسط تیم های KAUST و ایالات متحده بیان بالاتری از RNA L1 را در سلول های جمع آوری شده از افراد مبتلا به سندرم پروژروئید نشان داد. تحقیقات بیشتر نشان داد که افزایش بیان RNA L1 مسئول غیرفعال کردن آنزیمی به نام SUV39H1 است که منجر به از دست دادن هتروکروماتین و تغییر در بیان ژنی می شود که پیری سلول را افزایش می دهد.

محققان توانستند بیان RNA L1 را مسدود کنند و روند پیری را در سلول‌های گرفته شده از بیماران مبتلا به سندرم پروژروئید و در موش‌هایی که برای شبیه‌سازی پیری زودرس اصلاح‌شده ژنتیکی شده‌اند، معکوس کنند. آنها این کار را با استفاده از زنجیره های نوکلئوتیدی مصنوعی کوتاه به نام الیگونوکلئوتیدهای آنتی سنس (ASO) انجام دادند که به طور خاص هدف قرار می دهند و منجر به تخریب RNA L1 می شوند. L1 ASO آنها برای بهبود توانایی خود برای ورود و پایدار ماندن در سلول ها اصلاح شد. مسدود کردن RNA L1 در سلول ها هتروکروماتین را بازسازی کرد و با ژن های مرتبط با پیری مقابله کرد. L1 ASO ها همچنین طول عمر موش های پروجریا مانند را افزایش دادند.

تحقیقات بیشتر برای تعیین اینکه آیا مکانیسم‌های دیگری که به موازات مهار SUV39H1 عمل می‌کنند، ممکن است پایداری هتروکروماتین را در سندرم‌های پروگریا به خطر بیندازند، نیاز دارد.

والریو اورلاندو، زیست شناس می گوید: «در میان مشاهدات دیگر، کار ما یک قانون مهم را ایجاد می کند. برخلاف آنچه قبلاً تصور می شد، بیان نابجای L1 RNA نتیجه شروع پیری نیست، بلکه یکی از دلایل آن است، حداقل در پروگریا. و اکنون، برای اولین بار، یک هدف خاص و نه جهانی را گزارش می کنیم که به عنوان یک عامل اساسی در پیری عمل می کند.

با توجه به شباهت‌های بین سندرم‌های پروژروئید و بیماری‌های مرتبط با پیری زمانی، هدف قرار دادن RNA LINE-1 ممکن است روشی مؤثر برای درمان سندرم‌های پروژروئید و همچنین سایر بیماری‌های مرتبط با سن که با بیان ناهنجار LINE-1 مشخص می‌شوند، مانند نورودژنراتیو، متابولیک باشد. اورلاندو می گوید، اختلالات قلبی عروقی و سرطان. "این مطالعه راه را برای راهبردهای جدیدی باز می کند که فکر می کنیم ممکن است به افزایش امید به زندگی انسان کمک کند."

Digital Science