Лента TH Статьи о науке и технике


Ген «ddr-2», возможно, играет ключевую роль в продолжительности жизни

∴ 117

Группа ученых из Университета Мичигана (University of Michigan) обнаружила, что подавление недавно открытого гена увеличивает продолжительность жизни круглых червей C. elegans.

Исследователям, изучающим старение, давно известно, что значительное ограничение потребления пищи способствует увеличению продолжительности жизни животных. Но их целью является найти менее радикальные способы, с помощью которых когда-нибудь можно будет достичь тех же результатов у человека.

Данные, полученные в Университете Мичигана, представляют собой первые доказательства того, что в поиске мишеней для препаратов, которые однажды позволят людям жить гораздо дольше, сохраняя при этом хорошее здоровье, вполне можно добиться успеха.

В ходе исследования, опубликованного в Aging Cell, ученые установили, что ген drr-2 является важным компонентом ключевого клеточного пути TOR (target of rapamycin), в котором многие ученые ищут потенциальные мишени для лекарственных препаратов. Затем исследователи обнаружили, что ослабление или усиление экспрессии гена ddr-2 ведет к сокращению или увеличению продолжительности жизни C. elegans, широко используемого в научных исследованиях круглого червя.

Воздействие на активность гена ddr-2 привод к тем же эффектам, что и сокращение или увеличение количества потребляемых калорий.

«Мы показали, что у С. elegance ген ddr-2 является одним из основных регулирующих продолжительность жизни генов пути TOR», — говорит научный сотрудник Гериатрического центра Университета Мичигана доктор философии Ао-Лин Аллен Сюй (Ao-Lin Allen Hsu), ведущий автор исследования.

В ходе экспериментов было установлено, что ddr-2 является аналогом гена человека eIF4H, контролирующего те же функции клетки. В поисках возможных путей к будущим антивовозрастным препаратам многие ученые по всему миру сосредоточены на сигнальных клеточных путях, чувствительных к поступлению питательных веществ.

Изучаемый Сюй путь, являющийся мишенью рапамицина, или путь TOR, назван так потому, что на его активность влияет лекарственный препарат рапамицин. Недавние результаты большого федерального исследования, проводимого Университетом Мичигана и другими научными центрами, показали, что у мышей рапамицин эффективно имитирует антивозрастные эффекты ограничения диеты. Исследования последних 25-ти лет показали, что животные, включая млекопитающих, живут дольше и демонстрируют менее выраженный уровень спада определенных связанных со старением показателей, если находятся на ограниченном рационе питания. Никому еще не удалось подтвердить, что такой же эффект проявляется и у людей, хотя в настоящее время проводится ряд подобных исследований.

При ограничении потребления определенных питательных веществ или калорий ученые отмечают более низкий уровень оксидативных повреждений в клетках животных и более медленный спад способности к репарации ДНК, характерный для процесса старения. Предполагается, что снижение окислительного повреждения и замедление спада способности к восстановлению ДНК могут помочь отсрочить возникновение многих возрастных заболеваний, если не совсем избежать их. Но о том, почему ограничения в питании приводит к таким эффектам, ученым пока известно относительно мало.

За последние 10 лет был достигнут определенный прогресс в идентификации генов и соответствующих им белков, активность которых подавляется при ограничении питания. Поэтому более глубокое понимание процессов, сопряженных с таким подавлением, может помочь исследователям найти мишени для препаратов, способных отсрочить старение без необходимости ограничения диеты. Препараты, разработанные для подавления определенных генов или белков, являющихся составными частями чувствительных к поступлению питательных веществ клеточных путей, будут гораздо привлекательнее, чем ограничение диеты.

Считается, что для замедления процессов старения нужно уменьшить количество пищи на 30-40 процентов — мрачная перспектива. Более того, подобные препараты могут быть разработаны с учетом определенных нежелательных эффектов, неизбежно связанных с таким уровнем ограничения питания, например, снижения способности к деторождению. C. eleganc — крошечный круглый червь-нематода, чья продолжительность жизни, составляющая всего 2 недели, является большим преимуществом для ученых, изучающих старение. Прозрачный червь длиной в 1 миллиметр имеет и другие ценные для ученых особенности. Он демонстрирует многие связанные со старением изменения, наблюдаемые у высших организмов.

«Многие гены, контролирующие скорость старения C. elegans, сохранены в процессе эволюции, что означает, что они есть и у других животных. И многие очень похожие на них обнаружены и в организме человека», — говорит Сюй. Сюй и его коллеги создали различные мутантные штаммы круглых червей, одни с молчащим геном ddr-2, другие — с его гиперэкспрессией. Они хотели узнать, важна ли инактивация ddr-2 для влияния клеточного пути TOR на продолжительность жизни, и получили положительный ответ. Другие недавно открытые гены также оказывают воздействие на сигнальную сеть TOR.

Но исследователям удалось найти перспективный ключ к антивозрастным препаратам будущего, доказав: чтобы заставить червей жить дольше, чем их сородичи дикого типа, использовавшиеся в качестве контроля, достаточно подавления только одного гена ddr-2.

«Известно, что сокращение передачи сигналов в клеточном пути TOR в ответ на изменения в окружающей среде или на генетические воздействия включает каскад клеточных сигналов, изменяющих рост, обмен веществ и синтез белков, и снижает скорость старения», — говорит Сюй. «Наше последнее исследование показало, что ген ddr-2 может играть ключевую роль в сигнальной сети TOR для регуляции синтеза белка, и, соответственно, продолжительности жизни».