Вчені виявили гени, що визначають старіння людини

Картина Лукаса Кранаха Старшого «Джерело вічної молодості»

Вивчивши близько 40 тисяч генів трьох різних організмів, вчені з Швейцарської вищої технічної школи Цюріха виявили гени, задіяні в процесі фізичного старіння. Причому виявилося, що, якщо вплинути лише на один з цих генів, збільшується тривалість здорового життя лабораторних тварин. Ймовірно, аналогічний підхід виявиться дієвим, якщо застосувати його до людини, роблять висновок дослідники.
У пошуках вічної молодості людство століттями намагалося знайти відповідь на питання, як і чому ми старіємо. Досягнення останніх десятиліть, особливо в галузі молекулярної генетики, дозволило значно прискорити пошук генетичної основи процесу старіння.

До сих пір експерименти обмежувалися окремими модельними організмами, наприклад, хробаками нематодами C. elegans. Дослідження показали, що на тривалість життя цієї істоти впливає близько 1% його генів. Однак дослідники вже давно припускали, що подібні гени виникли в процесі еволюції у всіх живих істот - від дріжджів до людини.
Вчені з Цюріха спільно з консорціумом JenAge з Єни (Німеччина) систематизували геноми трьох різних організмів в пошуках генів, пов`язаних з процесом старіння і присутніх у всіх трьох видів, і таким чином виділили ген загального предка.
Незважаючи на те, що такі гени (їх називають ортологічнимі) знаходяться в різних організмах, вони тісно пов`язані один з одним. Також вони виявлені і в організмі людини.

Для виявлення цих генів вченим довелося вивчити дані по 40 тисячам нематод, рибок даніо-реріо і мишей. В ході скринінгу вчені прагнули визначити, які з генів регулюються однаковим чином у всіх трьох організмах під час кожної з стадій життя - молодості, зрілості і старості (тобто вони або активуються, або придушуються в процесі старіння).
Як параметр, що визначає активність генів, дослідники виміряли кількість мРНК молекул, виявлених в клітинах цих тварин. мРНК транскрибирует ген і вироблення відповідного білка.

«У разі, якщо в організмі багато копій мРНК конкретного гена, це свідчить про його високу активність. Навпаки, якщо копій мРНК мало, значить, активність гена низька, - пояснює професор Майкл Рістоу (Michael Ristow) з Швейцарської вищої технічної школи Цюріха. - Ми використовували статистичні моделі для встановлення перетинів генів, які регулюються однаковим чином у черв`яків, риб і мишей. Як виявилося, у трьох цих видів живих істот є всього 30 загальних генів, що впливає на процес старіння ».

Провівши експерименти, в ході яких мРНК відповідних генів були вибірково заблоковані, вчені точно визначили їх вплив на процес старіння у нематод. Блокування десятка генів продовжила життя черв`яків щонайменше на 5%.

«Один з цих генів виявився особливо впливовим: ген bcat-1. Його відключення збільшив середню тривалість життя нематод до 25% », - розповідає Рістоу.

Дослідники також знайшли цьому явищу пояснення: ген bcat-1 кодує фермент з такою ж назвою, що знижує кількість так званих амінокислот з розгалуженою ланцюгом (L-лейцин, L-ізолейцин і L-валін).

Коли дослідники послабили активність гена bcat-1, амінокислоти з розгалуженою ланцюгом почали накопичуватися в тканинах. Цей процес збільшив не тільки тривалість життя черв`яків, а й той відрізок часу, протягом якого істота залишається здоровим (вчені заміряли накопичення старять пігментів, швидкість руху нематоди, а також успішне відтворення).
Іледователі також досягли ефекту продовження життя при додаванні трьох амінокислот з розгалуженою ланцюгом в їжу нематод, але ефект був менш виражений, так як ген був все ще активний.

Рістоу впевнений, що той же механізм характерний і для організму людини.

«Ми розглядали лише ті гени, що збереглися в процесі еволюції, так що вони існують у всіх живих організмах», - зазначає вчений.

В даний час такого роду досліджень на людині проведено не було (хоча вони і плануються). Втім, вчені вважають, що виміряти вплив подібних маніпуляцій на тривалість життя людини буде проблематично з багатьох очевидних причин.

Відео: Завтра не помре ніколи. Ліки від старості

Замість цього Рістоу і його колеги планують зосередитися на впливі генетичного редагування на різні параметри здоров`я, в числі яких рівень холестерину і цукру в крові.
Також вчені помітили, що кілька амінокислот з розгалуженою ланцюгом вже використовуються в медичних цілях (наприклад, для лікування пошкоджень печінки) і входять до продуктів спортивного харчування. Однак для людини головне не прожити довше, а довше зберегти здоров`я, пізніше досягти віку, що характеризується хронічними захворюваннями. У перспективі подібні дослідження допоможуть кожному, і в тому числі державі, скоротити витрати на охорону здоров`я.

https://vk.com/brain.journal