Возможно ли отключить ген старости для достижения долголетия

Все живые организмы развиваются из одной единственной клетки – зиготы, образуемой женской яйцеклеткой и мужским сперматозоидом. Эта клетка начинает делиться бессчетное число раз, следуя четкой программе, заложенной в ее ДНК, образуя зародыш организма. После рождения и до самой смерти физиологические процессы, протекающие в нашем теле, определяются ДНК – кодом развития, определяемый генами. И этот код можно менять. Генетикам доступны инструменты точечной погенной коррекции ДНК и это открывает широкие перспективы в данной области. Например, изменить человеческий геном так, чтобы мы не старели и жили дольше, активнее. Сейчас в этом направлении существуют две главные проблемы. Первая – найти «ген старения» и вторая – отключить его так, чтобы это не повлияло на другие важные физиологические процессы. Рассмотрим эти задачи подробнее.

А существует ли такой ген?

Вопреки законам литературного жанра – сохранения интриги до последней главы, признаемся сразу – ген долголетия или старения в человеческой ДНК на сегодняшний день не обнаружен. Но не найден еще не значит, не существует! А какие предпосылки его наличия на данный момент имеются в распоряжении генетиков?

нематода

Знакомьтесь, червячок-нематод Caenorhabditis elegans. Длиной всего 1 мм и полностью прозрачный. Живет около 20 дней и способен интенсивно размножаться. За эти свои качества он стал любимцем биологов и, в частности, генетиков. Так вот, вскоре после изучения их генома был найден ген age-1, выключение которого приводило к увеличению продолжительности жизни этих созданий аж в два раза. При этом они особо ничем не отличались от своих «природных» собратьев: также «резвились» и размножались. Правда позже выяснилось, что выключение данного гена переводило этих «милых» тварей в некий «турбо-режим» и для нормального существования им требовалась бесперебойная поставка пищи. И в дикой природе при смене периодов обилия и голода, не мутированные червячки быстро вытеснили своих «ущербных» собратьев. Несколько трагично, но зато, этот пример показал, что ген, влияющий на продолжительность жизни, в принципе существует хотя бы для таких крошечных созданий.

Но, одно дело червячки, и совсем другое млекопитающие, к которым относимся и мы, люди. Между этими двумя классами поистине генетическая пропасть. И что хорошо для одних, то совсем не подойдет для других. Есть ли подобные примеры из класса млекопитающих? Оказывается есть! Карликовая мышь, выведенная в Японии путем генной инженерии. Ее продолжительность жизни заметно больше, чем у собратьев. Но, в отличие от червячков-нематод, она расплачивается за это «долголетие» своими размерами и способностью к размножению.

Карликовая мышь

С человеком же все гораздо сложнее. Наша ДНК намного длиннее, чем у червячка или мышки, да и эксперименты с ней особо не проведешь. Например, в случае с мышами, генетики изменяют родительские ДНК и смотрят на результат уже в потомстве. Делать аналогичные опыты с человеческими ДНК крайне рискованно – возможные побочные дефекты у появившихся детей уже не изменить. И для надежного анализа нужен не один, а сотни, лучше, тысячи экспериментов. А это уже армия возможных дефектных личностей. Однако, в природе постоянно возникают естественные мутации – случайные изменения как отдельных, так и групп генов. И если бы одна мутация из миллиона возможных приводила бы к заметной продолжительности жизни, мы бы время от времени наблюдали экстремальных долгожителей. Но, к сожалению, ничего такого (по достоверным сведениям) не наблюдается. Это, конечно, не значит, что таких генов нет, скорее всего за механизмы старения отвечает целая группа и они «заточены» не только на продолжительность жизни, но и отвечают за другие важные физиологические процессы в организме. А, значит, их простое «отключение» может привести к непоправимым последствиям и, как следствие, к летальному исходу.

Кандидаты на отключение

Другой способ обнаружить гены, отвечающие за старение, изучить геномы долгожителей, например, людей в возрасте 100 и более лет. Такие исследования проводились и было замечено, что ген аполипопротеина Е (АпоЕ) влияет на продолжительность жизни. Так, например, у долгожителей значительно преобладает Е2 аллель гена АпоЕ над Е4 (Schachter et al., 1994). Конечно, это не значит, что данный кусочек ДНК и отвечает за продолжительность жизни. Возможно это некий побочный эффект, так как долгожители все равно стареют, а их максимальная продолжительность жизни около 120 лет.

Еще одно интересное наблюдение показало, что гены ангиотензин-конвертирующего фермента, кодирующие МНС-гаплотип, и метиленотетрафолат редуктазы, как-то связаны с продолжительностью жизни. Убедительно доказана связь долголетиями с генами митоходриальной ДНК, апопротеинов А4 и В.

Все эти непривычные простому обывателю названия и термины лишь показывают отсутствие четкой специализации генов в ДНК. Скорее всего, каждый из них отвечает за целый набор свойств нашего организма, и усиление одного с ослаблением другого будет накладывать комплексный отпечаток на зарождающийся организм такого генома. Человечество находится лишь в начале этого пути. Наверняка будут открыты и новые группы ген, отвечающие за продолжительность жизни. И рано или поздно мы получим ответ на вопрос: «возможно ли отключение генов старости».

Ссылка на основную публикацию