|
Процессом старения управляет некая генетическая программа
|
|
|
|
Эксперименты на червях-нематодах помогли российским и американским молекулярным биологам и математикам доказать, что процессом старения управляет некая генетическая программа. В ее работу можно будет вмешаться при помощи лекарств, говорится в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.
|
|
|
|
"Мы сделали сразу несколько практически значимых открытий. Во-первых, мы обнаружили, что старение червей отчасти запрограммировано и эта программа поддается коррекции с помощью лекарств. Возможно, что это верно и для человека. Во-вторых, мы предложили новый способ поиска веществ, продлевающих жизнь, позволяющий прицельно искать их", — заявил Андрей Тархов, научный сотрудник стартапа Gero и аспирант "Сколтеха".
|
|
|
|
В последние годы среди ученых заново возродился спор о том, чем является процесс старения и смерти людей и животных. Некоторые биологи и эволюционисты считают, что этот процесс носит неслучайный характер, и что его контролирует своеобразная "программа смерти". Так они называют особый набор генов, заставляющий тело дряхлеть и умирать, уступая место новому поколению себе подобных.
|
|
|
Другие ученые полагают, что старение является абсолютно случайным процессом накопления мутаций и случайных поломок в клетках, который приводит к накоплению в организме так называемых "престарелых" клеток. Они прекращают участие в жизнедеятельности организма из-за появления мутаций в их ДНК или достижения пределов деления. Недавние опыты показали, что их удаление из тела червей заметно продлило им жизнь и улучшило жизнедеятельность.
|
|
|
|
Существование голых землекопов и других "бессмертных" животных, как отмечает Петр Федичев, основатель компании Gero и руководитель лаборатории в МФТИ, несколько лет назад заставило его команду предполагать, что программа старения все же должна существовать, и что ее можно остановить, используя определенные лекарства или поменяв работу генов.
|
|
|
|
Для ее поиска они отобрали шесть десятков различных разновидностей червей-нематод, часть из которых жила необычно долго, в десятки раз выше нормы, а другие – относительно нормальные сроки или же необычно мало. Биологи пытались раскрыть причины развития этих различий, сопоставляя то, как менялась активность их генов на разных фазах жизни и анализируя характерные для них наборы мутаций.
|
|
|
|
Ученых изначально интересовал ответ на один простой вопрос – почему мутации в некоторых генах, которые нематоды приобретали еще до их вылупления на свет, заметно продлевали им жизнь, а их блокировка при помощи РНК во взрослые годы жизни не приносила такого же эффекта.
|
|
|
|
Это заставило российских генетиков и математиков, а также их коллег из Медицинского университета Арканзаса в Литтл-Рок (США), подозревать, что подобные небольшие изменения вызывали масштабные перестройки в работе всей "программы старения", повторить которые было затруднительно или вообще невозможно.
|
|
|
|
"Больше всего мы беспокоились, что процессы старения у червя, живущего в десять раз дольше, происходят совершенно иначе, чем у его нормально стареющего собрата. Это означало бы, что радикальное продление жизни потребует серьезных вмешательств в организм, а изучение животных, стареющих с обычной скоростью, не скажет нам ничего о путях создания по-настоящему эффективной терапии против старения", — объясняет Федичев.
|
|
|
|
Для проверки этих опасений Федичев и его коллеги объединили результаты своих собственных замеров и опытов других научных групп в масштабную базу данных, отражавшую то, как менялась работа всех генов нематод по мере их старения. Ее содержимое они проанализировали при помощи системы машинного обучения, способной выделять даже самые неочевидные сходства.
|
|
|
|
Она показала, что процесс старения действительно напоминал некую программу – активность генов у всех червей-долгожителей поменялась в "одну сторону". Иными словами, она изменилась схожим, а не случайным образом. Что самое важное, замедление того, как менялся характер работы генов, напрямую отражал то, как долго смогли прожить беспозвоночные подопечные ученых.
|
|
|
|
Подобное открытие заставило Федичева и его команду предположить, аналогичного эффекта можно достичь с помощью препаратов, не прибегая к вмешательствам на генетическом уровне. Они попытались найти подобные вещества, используя базу данных CMAP, содержащую исчерпывающую информацию по тому, как те или иные лекарства и прочие вещества действуют на разные гены человека.
|
|
|
|
Она помогла им найти четыре ранее неизвестных препарата, которые должны были "замедлять" программу старения примерно таким же образом, как и мутации в генах долголетия. Их проверка на нормальных червях показала, что все они в той или иной степени замедляют старение нематод. К примеру, самый сильный препарат, обычный анальгин, продлил им жизнь на треть.
|
|
|
|
"Ни одно из этих лекарств раньше не изучалось в контексте старения. Это на редкость убедительное доказательство эволюционной консервативности профиля активности генов, участвующих в процессе одряхления организма: он сохраняется от нематод до человека и, вероятно, крайне схож у всех животных", — подытожил Роберт Шмуклер Райс (Robert Shmookler Reis), биолог из Медицинского университета Арканзаса.
|
|
|
|
Источник
|
