как продлить жизнь 3

Мелочи жизни

Надо сказать, что генетикам вообще в нынешнем веке везет. Их сегодняшние успехи во многом базируются на результатах проекта по расшифровки генома человека, который завершился в 2003 году. Заглянув во внутренний мир человека, ученые были сильно удивлены: оказалось, что у нас есть всего 23 тысячи генов, вместо предполагаемых 80-100 тысяч. Длина ДНК, которая находится внутри клеток человека, примерно 2 метра и лишь 2,5 сантиметра из них отвечают за то, что мы являемся людьми, а не обезьянкой или крысой. При этом именно гены, связанные с долголетием, у множества существ одни на всех: у дрожжей, червей-нематод и мышей.
— Всего исследователям в настоящее время известно более 1800 генов, ассоциированных со старением и долголетием,— говорит заведующий лабораторией молекулярной радиобиологии и геронтологии Института биологии Коми НЦ УрО РАН и лабораторией генетики продолжительности жизни и старения в МФТИ Алексей Москалев.— Как правило, это гены, функция которых сохраняется в эволюции уже сотни миллионов лет, и они есть у всех животных (червей, насекомых, млекопитающих). Известно более 60 генов, функция которых достоверно связана с долголетием человека, со способностью людей прожить более 100 лет.
Отправной точкой в изучении генов долголетия стали работы американцев Тома Джонсона и Майкла Класса, которые в начале 1990-х, изучая крошечных прозрачных червей-нематод, выделили первый ген, влияющий на продолжительность жизни. Его так и назвали: ген Age-1. В прошлом году ведущий генетик Роберт Шмуклер Рис из отделения геронтологии Университета медицинских наук Арканзаса (США) создал мутантный вариант этого гена, благодаря которому лабораторные черви прожили в 10 раз дольше отведенного природой срока. Если попробовать перенести этот результат на человека с учетом современной продолжительности жизни, мы получим возраст в 700 лет.
Но одним из самых известных стал ген SIR2, открытый чуть позже Дэвидом Синклером вместе с коллегами из Гарвардской медицинской школы. Когда они решили выяснить, почему одни дрожжи живут дольше других, то и не думали переносить эти результаты на человека — тогда это казалось смешным. Именно они доказали поразительную вещь: если ген дрожжей перенести в геном старого дождевого червя, он прекрасно заработает в новом организме, продлевая жизнь. Позже оказалось, что так же хорошо он работает у человека и в числе прочего помогает избежать нарушения обмена веществ и диабета, за что его прозвали “ген стройности”. Сегодня аналог подобного гена у млекопитающих, ген SIRT1, стал одним из самых изучаемых и дорогостоящих генов: человечество потратило 100 млн долларов на то, чтобы понять, как он участвует в старени

Отменить смерть, пока смерть не отменила нас

Собранные данные приводят ни много ни мало к смене целой научной парадигмы: если раньше, начиная с первых эволюционных теорий старения, считалось, что смерть организма запрограммирована, теперь оказывается, что это не так и старый организм вовсе не обязан уступать дорогу молодому. Скорее всего есть гены, которые помогают организму жить дольше, регулируя целые каскады процессов в организме.
— На примере того же TOR мы видим, что обычно старение связано не с “поломкой” генов, а с нарушением их регуляции, в частности гиперактивацией TOR,— говорит Алексей Москалев.
При этом ученые все время оговариваются, что гены долголетия — это гены именно долголетия, а не бессмертия. Могут ли они бесконечно поддерживать организм человека? В одиночку точно нет. Максимально “правильная” настройка таких генов способна вытянуть человека, по-видимому, лет до 120, что само по себе было бы прекрасно. Но дальше в силу вступит главная причина старения — нестабильность генома, то есть постепенная разбалансировка системы.
Известно, что за день в каждой клетке человека происходит 30-70 тысяч повреждений ДНК. И подавляющую часть из них организм успешно чинит. С возрастом гены, отвечающие за восстановление, теряют активность и в организме начинают накапливаться поломки. Хуже всего приходится тем частям организма, которые не умеют восстанавливаться,— клеткам нервной системы, сердечной мышце и мозгу. Эти незаметные глазу изменения, вызванные поведением генов, начинаются примерно после 40 лет, когда внешне еще особенно ничего не меняется.

КАК ЗАПУСТИТЬ ГЕНЫ ДОЛГОЛЕТИЯ

Оказалось, что именно небольшой стресс способен активизировать гены-долгожители и это имеет вполне себе понятную эволюционную выгоду. Когда у животного (и у человека, по-видимому, тоже) есть много еды, тепла и пространства, у него активизируются гены, ответственные за рост и размножение, но при этом попутно увеличивается скорость обмена веществ, что приводит к ускоренному старению. 
Если же жизнь поворачивается к организму спиной и становится холодно, темно, тесно и голодно, он понимает, что размножаться в такие суровые времена скорее всего не нужно. В этой ситуации организм переключается в режим экономного существования — активизирует другую сеть генов, которая большую часть энергии направляет на поддержание нормального уровня жизни и ремонт возникающих повреждений. Существование именно в таком режиме способствует долголетию. 
Особенно замечателен тот факт, что для запуска программы долголетия иногда достаточно кратковременного стресса, который служит своеобразной прививкой от старости и способствует омоложению организма. Профессор Раттан из Дании предлагает таким образом “тренировать” геном и делать его универсальным “монстром”, способным противостоять любому стрессу. 

ГЕНЫ И СТАРЕНИЕ3

Мелочи жизни

Надо сказать, что генетикам вообще в нынешнем веке везет. Их сегодняшние успехи во многом базируются на результатах проекта по расшифровки генома человека, который завершился в 2003 году. Заглянув во внутренний мир человека, ученые были сильно удивлены: оказалось, что у нас есть всего 23 тысячи генов, вместо предполагаемых 80-100 тысяч. Длина ДНК, которая находится внутри клеток человека, примерно 2 метра и лишь 2,5 сантиметра из них отвечают за то, что мы являемся людьми, а не обезьянкой или крысой. При этом именно гены, связанные с долголетием, у множества существ одни на всех: у дрожжей, червей-нематод и мышей.
— Всего исследователям в настоящее время известно более 1800 генов, ассоциированных со старением и долголетием,— говорит заведующий лабораторией молекулярной радиобиологии и геронтологии Института биологии Коми НЦ УрО РАН и лабораторией генетики продолжительности жизни и старения в МФТИ Алексей Москалев.— Как правило, это гены, функция которых сохраняется в эволюции уже сотни миллионов лет, и они есть у всех животных (червей, насекомых, млекопитающих). Известно более 60 генов, функция которых достоверно связана с долголетием человека, со способностью людей прожить более 100 лет.
Отправной точкой в изучении генов долголетия стали работы американцев Тома Джонсона и Майкла Класса, которые в начале 1990-х, изучая крошечных прозрачных червей-нематод, выделили первый ген, влияющий на продолжительность жизни. Его так и назвали: ген Age-1. В прошлом году ведущий генетик Роберт Шмуклер Рис из отделения геронтологии Университета медицинских наук Арканзаса (США) создал мутантный вариант этого гена, благодаря которому лабораторные черви прожили в 10 раз дольше отведенного природой срока. Если попробовать перенести этот результат на человека с учетом современной продолжительности жизни, мы получим возраст в 700 лет.
Но одним из самых известных стал ген SIR2, открытый чуть позже Дэвидом Синклером вместе с коллегами из Гарвардской медицинской школы. Когда они решили выяснить, почему одни дрожжи живут дольше других, то и не думали переносить эти результаты на человека — тогда это казалось смешным. Именно они доказали поразительную вещь: если ген дрожжей перенести в геном старого дождевого червя, он прекрасно заработает в новом организме, продлевая жизнь. Позже оказалось, что так же хорошо он работает у человека и в числе прочего помогает избежать нарушения обмена веществ и диабета, за что его прозвали “ген стройности”. Сегодня аналог подобного гена у млекопитающих, ген SIRT1, стал одним из самых изучаемых и дорогостоящих генов: человечество потратило 100 млн долларов на то, чтобы понять, как он участвует в старени

гены и долголетие

Молот TORa

— В последние годы были открыты сотни генов, подавление или активация которых приводит к радикальному увеличению продолжительности жизни модельных животных,— говорит Алексей Москалев.— Исследователи не остановились на достигнутом. Многие из этих генов отвечают за производство определенных белков, функцию которых оказалось возможно регулировать с помощью фармакологии или генотерапии.
Замечательным оказался факт, что вещество в небольшой дозе может запускать или отключать работу какого-нибудь гена. Например, чтобы запустить SIRT1, хорошо подходит вещество резвератрол, содержащееся в кожице винограда, красном вине и арахисе. Правда, чтобы получить нужную дозу, нужно выпивать десяток бутылок красного вина в день и в итоге разрушающие свойства алкоголя сведут на нет всю пользу.
— Сегодня наибольшее внимание уделяется работе с другим геном — геном TOR, — говорит Алексей Москалев из МФТИ. — TOR регулирует ответ клетки на наличие или отсутствие аминокислот — одного из важных компонентов нашей пищи. При обилии белкового питания TOR активируется и клетки тела растут и делятся, однако побочный эффект этого явления — ускоренное старение организма.
При этом умеренное голодание, а именно снижение калорий в рационе примерно на 30 процентов, выключает именно активность гена TOR. В принципе, довольно давно известно, что низкокалорийная диета гарантированно продлевает жизнь, но запустить этот механизм не так просто: оказалось, что даже запах пищи организм уже опознает как присутствие еды и не хочет отключать надоедливый ген.
Выход нашли в использовании вещества рапамицина, которое добывают из почвенных бактерий, живущих на острове Пасхи. Его долго применяли как антибиотик при пересадке органов, но оказалось, что рапамицин заставляет поверить организм, что ему достается мало калорий и поэтому TOR отключается.
— Большой прорыв в этом направлении произошел в последние 10 лет,— считает Андрей Селуянов из Рочестерского университета,— до этого мы думали “один ген — один процесс”. Теперь ищем регуляторы множества генов, каскадов реакций. Такой подход позволяет разрабатывать лекарства, которые будут напрямую активировать такие каскады.
В целом ученые прогнозируют в течение пары десятков лет появление останавливающих старение препаратов для людей, правда, их использование будет возможно только в комплексе с массой других процедур, замедляющих старение. Пока же даже существующие лекарства имеют массу побочных действий, тот же рапамицин подавляет иммунитет и вызывает диабет.

ожирение и долголетие

Кстати, об ожирении.  люди с несколько завышенным, на границе нормальности, индексом массы тела (вес в килограммах деленный на квадрат роста в метрах) – от 25 до 28 – живут дольше. Это какое-то серьезное исследование?

– О, на эту тему вышло уже много вполне серьезных исследований. В общей сложности в выборке участвовало почти сто миллионов человек. Я уверен, что здесь нет никакой ошибки и за этим эффектом кроются какие-то генетические механизмы. Наши гены определяют уровень нашего веса выше, чем нам бы хотелось. Подкожные жировые отложения очень важны, например, для иммунитета, они положительно влияют на гормональный фон, так что механизмы, которые делают “хороший жир” полезным, понятны. И только сейчас люди начинают это постепенно принимать. Исторически ограничение калорийности питания, которое в некоторых случаях помогает увеличить продолжительность жизни подопытных видов, долго было классикой биологии старения, но сейчас мы знаем намного больше о генетике, и нужно еще раз внимательно посмотреть, насколько этот эффект релевантен. В нашей популяции много по-настоящему

Не нужно быть худым, чтобы дожить до ста лет

нездорово толстых людей, им необходимо сбросить вес, но это не значит, что диета, жестко ограничивающая количество потребляемых калорий, наверняка удлинит вашу жизнь. Должен сказать, что сам я исследования в этом