Riassunto:
Una tartaruga gigante che si stima abbia vissuto 194 anni potrebbe aiutare gli scienziati a scoprire i misteri dell'invecchiamento biologico. I ricercatori hanno condotto un'analisi genomica ed epigenetica su Jonathan, la tartaruga gigante delle Seychelles, l'animale terrestre più longevo del mondo, e hanno scoperto che possiede 287 variazioni genetiche uniche che coinvolgono importanti processi biologici come la riparazione dei danni al DNA, il controllo dell'infiammazione, la regolazione dell'insulina e la soppressione del cancro. Ancora più sorprendente è che, anche se Jonathan ha quasi due secoli, alcuni degli interruttori genetici nel suo corpo responsabili della regolazione della riparazione del DNA e del metabolismo mostrano ancora uno stato simile a quello dei suoi colleghi più giovani.
Questa ricerca è stata condotta da Kallel, un'organizzazione no-profit statunitense per la ricerca sulla longevità, e i risultati pertinenti sono stati pubblicati sulla rivista "Science Advances" il 7 ottobre 2026. I ricercatori ritengono che questi risultati aiutino a capire perché alcuni animali possono vivere molto più a lungo degli esseri umani e potrebbero anche fornire nuovi indizi per la ricerca futura sull'invecchiamento umano e sulle malattie croniche.
Jonathan nacque nel 1832. Secondo questa stima, nacque quando Charles Darwin era ancora un giovane esploratore e la regina Vittoria non era ancora salita al trono. Oggi, Jonathan è uno degli animali terrestri più longevi conosciuti al mondo e la tartaruga gigante più longeva con documenti affidabili che supportano la sua età estremamente avanzata.
Nel 1882, Jonathan fu portato dalle Seychelles all'isola di Sant'Elena, nell'Atlantico meridionale, come dono all'allora governatore dell'isola. È arrivato completamente cresciuto. Da allora, ha vissuto per 144 anni nel cortile della residenza ufficiale del Governatore, Plantation House, testimoniando quasi un secolo e mezzo di cambiamenti storici.
La longevità di Jonathan incuriosisce da tempo i ricercatori. Le stesse tartarughe giganti di Aldabra sono note per la loro lunga durata di vita, con alcuni individui in grado di vivere più di 100 anni, ma l'età stimata di Jonathan è molto più antica della media della sua specie. Gli scienziati sperano di trovare meccanismi biologici in grado di spiegare questa estrema longevità studiando le sue caratteristiche genetiche.
Questo studio non solo ha analizzato la sequenza del DNA di Jonathan, ma ha anche esaminato sistematicamente per la prima volta l'epigenoma della tartaruga gigante. A differenza della sequenza del DNA che determina le informazioni genetiche degli organismi, l’epigenoma prevede tag chimici attaccati al DNA o a strutture correlate. Questi tag possono influenzare il momento in cui i geni vengono attivati e disattivati e la forza dell'attività genetica.
Il DNA può essere inteso come un libro contenente istruzioni complete sulla vita e i segni epigenetici sono simili alle note sulle pagine del libro, che dicono alle cellule cosa leggere in quali circostanze. Con l’avanzare dell’età, questi marcatori regolatori tendono a cambiare e i modelli regolatori in alcune regioni perdono gradualmente la loro regolarità originaria, influenzando così la funzione cellulare. Questo cambiamento è considerato una componente importante dell’invecchiamento biologico.
Il team di ricerca ha confrontato l'epigenoma di Jonathan con quello di altre tartarughe giganti di Aldabra e ha scoperto un fenomeno insolito: sebbene Jonathan abbia quasi 200 anni, alcune delle sue regioni regolatrici dei geni legate alla riparazione del DNA e al metabolismo energetico mantengono ancora caratteristiche simili a quelle degli individui più giovani.
Justin Gerlach, ricercatore del Peterhouse College, Università di Cambridge, che ha partecipato allo studio, ha affermato che il meccanismo di regolazione genetica responsabile della regolazione della produzione di energia e della riparazione del DNA ha mostrato una stabilità sorprendente durante i quasi due secoli di vita di Jonathan.
La riparazione del DNA è fondamentale per sostenere la vita. Le cellule continueranno a produrre danni durante i normali processi metabolici e anche l'ambiente esterno potrebbe causare cambiamenti nel DNA. Se questi danni non possono essere riparati in tempo, possono accumularsi gradualmente, influenzare il normale lavoro delle cellule e persino aumentare il rischio di malattie come il cancro.
I meccanismi di regolazione genetica legati alla riparazione del DNA possono aiutare le cellule a mantenere le loro capacità di riparazione. Se questi meccanismi di regolazione rimanessero relativamente stabili per un lungo periodo di vita, potrebbero teoricamente aiutare a ridurre alcune disfunzioni cellulari legate all’età. Tuttavia, ciò non significa che tutte le cellule di Jonathan non siano invecchiate, né si può concludere che la capacità di riparare il DNA sia l'unica ragione della sua longevità.
I ricercatori hanno inoltre scoperto che Jonathan presenta 287 mutazioni genetiche uniche. Queste varianti sono coinvolte in molteplici processi biologici legati alla durata della salute, tra cui la riparazione dei danni al DNA, la regolazione delle risposte infiammatorie, il controllo dei processi correlati all’insulina e l’inibizione della formazione di tumori.
L'insulina è un ormone importante che aiuta a regolare i livelli di zucchero nel sangue e partecipa al metabolismo energetico cellulare. Le vie di segnalazione correlate all’insulina sono coinvolte anche nella regolazione della crescita, del metabolismo e della durata della vita in una varietà di animali. I ricercatori si sono quindi concentrati sulle caratteristiche genetiche di Jonathan in quest'area, sperando di comprendere meglio se questi cambiamenti lo aiutano a mantenere funzioni fisiologiche relativamente stabili per tutta la sua lunga vita.
Anche i mitocondri sono uno dei focus della ricerca. I mitocondri sono responsabili di fornire la maggior parte dell’energia necessaria alle cellule e la loro funzione può essere influenzata da fattori come l’invecchiamento, lo stress ambientale e il danno cellulare. Si ritiene che la ridotta funzione mitocondriale sia collegata a una varietà di malattie legate all’età. Pertanto, il meccanismo in grado di mantenere stabile l’espressione dei geni correlati ai mitocondri può essere un importante punto di ingresso per comprendere l’estrema longevità.
Il gruppo di ricerca si è concentrato anche sulle funzioni legate ai telomeri. I telomeri si trovano alle estremità dei cromosomi e ne proteggono la struttura. I telomeri in molti organismi si accorciano gradualmente man mano che le cellule si dividono e il meccanismo di mantenimento dei telomeri è legato all’invecchiamento cellulare e ad alcune malattie. Alcune delle variazioni genetiche di Jonathan coinvolgono percorsi biologici correlati, fornendo indizi per ulteriori ricerche sul meccanismo della longevità delle tartarughe giganti.
Vale la pena notare che le 287 mutazioni genetiche uniche non significano che gli scienziati abbiano dimostrato che queste mutazioni possano prolungare direttamente la vita degli animali. La ricerca identifica caratteristiche genetiche legate a processi biologici rilevanti, i cui effetti reali richiedono ancora ulteriori verifiche sperimentali. Le variazioni genetiche possono influenzare alcuni processi cellulari, ma la durata della vita di un organismo dipende da una serie di fattori genetici, ambientali e fisiologici.
Lo studio ha inoltre evidenziato un'altra scoperta importante: alcuni dei segni epigenetici di Jonathan non sembravano mostrare i cambiamenti evidenti che normalmente ci si aspetterebbe con l'età.
I ricercatori si sono concentrati sull'entropia della metilazione del DNA. Questa metrica misura quanto sono disordinati i modelli di metilazione del DNA in una regione specifica. La metilazione è uno dei meccanismi importanti della regolazione epigenetica e può influenzare l'attività genetica. Con l’avanzare dell’età, i modelli di metilazione di alcune regioni regolatrici dei geni possono diventare gradualmente irregolari, quindi i cambiamenti correlati possono fornire un riferimento per lo studio dell’invecchiamento biologico.
Il team di ricerca ha scoperto che in alcune regioni di regolazione genetica legate alla longevità, l'entropia di metilazione di Jonathan era inferiore a quella di tutte le tartarughe giganti testate in questo studio, con solo un cucciolo di 5 anni che mostrava un valore inferiore. Ciò significa che il modello regolatore di alcuni geni chiave nel corpo di Jonathan conserva ancora caratteristiche più vicine a quelle di un individuo giovane.
Tuttavia, ciò non significa che l'intero epigenoma di Jonathan rimanga giovane. I ricercatori hanno sottolineato che la maggior parte delle regioni regolatrici del suo DNA mostrano ancora cambiamenti coerenti con l’età avanzata, e solo alcune regioni legate ad importanti attività della vita sembrano essere particolarmente stabili.
Questa stabilità locale può avere implicazioni importanti. Invecchiare non significa che tutte le parti del corpo cambiano esattamente alla stessa velocità, ma che diversi tessuti, cellule e processi biologici presentano traiettorie di cambiamento complesse. Se alcuni meccanismi regolatori chiave possono rimanere stabili per un lungo periodo, ciò potrebbe aiutare gli organismi a continuare a mantenere alcune importanti funzioni cellulari in età avanzata.
I ricercatori ritengono che la longevità di Jonathan possa essere dovuta all'effetto combinato di due fattori: da un lato, presenta alcune caratteristiche genetiche che potrebbero favorire una vita sana; d'altra parte, alcuni meccanismi chiave di regolazione genetica non mostrano disturbi evidenti che di solito sono previsti durante la lunga vita.
Ciò rende anche le tartarughe giganti un argomento importante per lo studio dell'invecchiamento. Questi animali hanno una durata di vita estremamente lunga rispetto agli esseri umani, ma sono in grado di mantenere la mobilità per lunghi periodi di tempo. Confrontando i genomi e gli epigenomi di specie diverse, gli scienziati sperano di trovare meccanismi comuni che potrebbero spiegare le differenze nella durata della vita.
Tuttavia, ci sono evidenti limitazioni allo studio di individui estremamente longevi come Jonathan. La sua età, sebbene supportata da documenti storici, è ancora una stima e ne è stata studiata solo una. I ricercatori non sono ancora sicuri se i tratti genetici ed epigenetici trovati siano meccanismi di longevità comuni alle tartarughe giganti di Aldabra o se siano esclusivi di Jonathan.
Per rispondere a questa domanda, in futuro sarà necessario studiare più tartarughe giganti di età diverse e confrontare i dati rilevanti con altri animali longevi. Solo scoprendo modelli coerenti in più individui e specie gli scienziati potranno giudicare con maggiore sicurezza quali meccanismi biologici siano veramente causalmente collegati alla longevità.
Il gruppo di ricerca spera che questi risultati possano eventualmente aiutare la ricerca sulla salute umana. Stephen Clark, fondatore e autore senior di Kallel che ha partecipato allo studio, ha affermato che la natura ha sviluppato vari modi per affrontare l'invecchiamento attraverso un lungo processo evolutivo e il genoma di Jonathan potrebbe fornire un riferimento per comprendere come le cellule resistono ai danni.
L'invecchiamento è un importante fattore di rischio per molte malattie croniche. Il rischio di malattie cardiovascolari, cancro e varie malattie neurodegenerative generalmente aumenta con l’età. Pertanto, se gli scienziati riuscissero a capire come alcuni animali longevi mantengono la riparazione del DNA, controllano l’infiammazione e stabilizzano il metabolismo cellulare, potrebbero trovare nuove direzioni di ricerca per esplorare modi per ritardare il declino funzionale legato all’età.
Ma c'è ancora molta strada da fare dalle firme genetiche delle tartarughe giganti ai trattamenti antietà per gli esseri umani. Esistono differenze significative tra le tartarughe e gli esseri umani in termini di struttura fisiologica, caratteristiche metaboliche e meccanismi di regolazione della durata della vita. L’effetto che una certa mutazione genetica può avere sulle tartarughe giganti non significa che possa avere lo stesso effetto sugli esseri umani.
Attualmente, questa ricerca non ha prodotto farmaci o trattamenti antietà che possano essere utilizzati direttamente sugli esseri umani. Ciò che i ricercatori hanno ottenuto è stato un insieme di indizi genetici ed epigenetici meritevoli di ulteriore convalida, piuttosto che un metodo collaudato per prolungare la durata della vita umana.
Tuttavia, il caso di Jonathan ha ancora un importante valore scientifico. Ciò suggerisce che l’estrema longevità potrebbe non dipendere solo dalla presenza di geni favorevoli, ma potrebbe anche essere correlata alla capacità del corpo di mantenere meccanismi cellulari chiave nel corso degli anni. Studiando questi meccanismi, gli scienziati potrebbero essere in grado di comprendere meglio perché alcuni organismi sono in grado di resistere ad alcuni degli effetti dell’invecchiamento.
Quasi due secoli di vita hanno offerto a Jonathan una finestra unica sull'invecchiamento biologico. Le caratteristiche del suo DNA e i meccanismi di regolazione genetica hanno fornito agli scienziati nuove direzioni di ricerca, ma per scoprire veramente la relazione causale alla base della longevità sono ancora necessari ulteriori esperimenti e confronti tra specie. Negli esseri umani, questa ricerca è ancora lontana dai trattamenti in grado di prolungare la vita, ma fornisce nuovi indizi per comprendere come avviene l’invecchiamento e se il processo può essere rallentato in una certa misura.
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