Генетики ищут «эликсир молодости»

В первые в Россию приехали крупнейшие специалисты по генетике старения и продолжительности жизни, изучению природы рака и возраст-зависимых заболеваний, исследованию долгожительства, математическому моделированию продолжительности жизни.

Одним из первых докладчиков был президент Геронтологического общества, доктор медицинских наук, руководитель Отдела канцерогенеза и онкогеронтологии в НИИ онкологии им. Н.Н. Петрова (Санкт-Петербург) при РАН Владимир Анисимов.

- Старение, и главное болезни, связанные со старением, не запрограммировано, а есть побочный продукт реализации генетической программы развития, и поэтому старение возникает с закономерностью, свойственной генетической программе, - считает Владимир Николаевич. - Из онтогенетической модели возникновения болезней следует, что их развитие можно затормозить, если стабилизировать состояние гомеостаза на уровне, достигаемом к окончанию развития организма. Для эффективной борьбы со старением нужно системно, с учетом всех взаимосвязей на клеточном и организменном уровнях совершенствовать геропротекторные функции организма, прежде всего повышая качество работы «молекул антистарения» и систем, вовлеченных в регуляцию этих процессов.

Одним из почетных гостей конференции был знаменитый Ян Вайг (Jan Vijg) из Отделения генетики Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна (Albert Einstein College of Medicine, Department of Genetics), Нью-Йорк, США. Он автор известной книги «Старение генома», исследователь индукции мутаций ДНК, накапливающихся при старении.

Исследования лаборатории Яна Вайга посвящены геномной нестабильности и механизмам ее индукции. Он показал, что с течением времени в клетке накапливается большое число повреждений ДНК и что этот процесс является тканеспецифичным. Например, в мозге в отличие от печени частота мутаций меньше и не возрастает с возрастом. Последствиями геномной нестабильности являются нарушения экспрессии генов, ведущие к раку и старению.

И не менее известный Анджей Бартке (Andrzej Bartke) с факультета физиологии Медицинской школы Университета Южного Иллинойса (School of Medicine Southern Illinois University) Спрингфилд, США. Он - ученый–создатель мыши, прожившей 1819 дней и почти в 2 раза побившей все рекорды продолжительности жизни для этого вида. Занимается изучением возраст-зависимых изменений в сигнальных каскадах гормональной регуляции, начиная от выработки гормонов и заканчивая изменением экспрессии генов. В лаборатории Анджея Бартке было показано, что мыши с нарушенной функцией гипофиза (именно в этой железе синтезируется гормон роста) живут дольше контрольных почти в два раза, а сверхпродукция гормона роста приводит к сокращению продолжительности жизни. Последние исследования Анджея Бартке сосредоточены на выяснении роли сигнальных путей инсулин/IGF1 и гормона роста в механизмах старения и поиске терапевтических приемов для снижения скорости старения.

Докладчик - Владимир Анисимов, президент геронтологического общества РАН.

Одно из направлений исследований профессора Шмуклера Риса из Отделения геронтологии, Университет медицинских наук Арканзаса (Department of Geriatrics, University of Arkansas for Medical Sciences), Литл-Рок, США – поиск генов, регулирующих продолжительность жизни у нематоды C. elegans. В его лаборатории были созданы мутанты нематоды по гену age-1, у которых вырезана каталитическая субъединица фосфатидининозитол-3-киназы (PI3K(CS)). Продолжительность жизни этих нематод увеличилась в 10 раз, они обладают гораздо более длительным периодом развития, нормальной подвижностью, однако при этом у мутантных животных уменьшаются размеры тела и скорость метаболизма. Также эти черви обладают исключительной устойчивостью к оксидативному и электрофильному стрессам по сравнению с червями в контрольной группе.

Основной интерес Томаса Перлса из Секции медицинской гериатрии Университет Бостона (Boston University School of Medicine’s Geriatrics Section), Бостон, США – генетические и эпигенетические детерминанты долгожительства. Он является основателем и лидером крупнейшего комплексного исследования долгожителей США, перешедших 100-летний рубеж (5000 человек из 850 семей).

А Дэвид Гемс из University College London, Великобритания, пытается создать лекарства, с помощью которых можно замедлить старение. Один из способов добиться этого – создание препаратов, копирующих действие ограничения калорийности питания, которое, как показывают эксперименты, продляет жизнь лабораторным животным.

- За последние 10 лет несколько научных групп в США обнаружили, что повышение уровня белков сиртуинов приводит к продлению жизни, - говорил Гемс. - Они также установили, что вещества, которые активируют сиртуины, могут продлять жизнь, по всей видимости подражая механизму ограничительной диеты. Эти работы были сделаны на дрожжах, червяках нематодах и плодовых мухах.

Ученые ищут лекарства, которые могут побороть старческие болезни.

А вот что рассказал о старении Алексей Москалев из Лаборатории молекулярной радиобиологии и геронтологии Института биологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, Россия:

- Продолжительность жизни является комплексным количественным признаком. Выявление генетических механизмов ее формирования – фундаментальная проблема биологии развития, эволюционной генетики и молекулярной геронтологии.

Среди множества факторов, ограничивающих продолжительность жизни организма, включая несчастные случаи, голод, хищничество и паразитизм, только старение является пока неустранимой «внутренней» причиной.

Старение протекает с разными скоростями у разных видов, что, по всей видимости, указывает на то, что причиной старения является не только механический износ, но и генетическая обусловленность.

Старение – комплексный процесс взаимодействия генов и среды, регулируемый стрессом, метаболическими факторами и репродукцией, а также защитными системами на уровне клетки, ткани и организма. Геномная регуляция еще не доказывает того, что старение «запрограммировано». Изменение активности (экспрессии) определенных генов, наблюдаемое при старении, может быть ответом на случайные повреждения (молекулярные ошибки, оксидативный стресс) или отражать побочные плейотропные (множественные) эффекты генов, контролирующих процессы роста, развития и метаболизма.

Другой докладчик - Клаудио Франчески из Отдела экспериментальной патологии Университета Болоньи (Department of Experimental Pathology, University of Bologna), Болонья, Италия, выясняет роль иммунной реакции в возникновении рака и при старении человека. Изучение долгожителей, которым удалось избежать рака и болезней сердца, является одним из перспективных подходов в этом направлении. Клаудио Франчески и его коллеги исследовали, почему некоторым людям удается дожить до 100 лет и при этом не заболеть раком.

- Оказалось, что у долгожителей наблюдается повышенная активность таких противовоспалительных цитокинов, как IL-10 и TGF-beta, а также пониженный ответ на IGF-1, - говорит Франчески. - Но основным компонентом возраст- зависимых заболеваний и дряхлости является хроническое бремя антигенов, то есть постоянная, в течение всей жизни, подверженность воздействию различных инфекционных агентов и соответственный хронический воспалительный статус. Мы предлагаем называть его инфламмэйджинг – это новый термин, призванный подчеркнуть тесную взаимосвязь старения и воспаления. Вообще, дряхлость и возрастные заболевания являются, по всей видимости, следствием своего рода парадокса. С одной стороны, наука и культура позволили нам оптимизировать окружающую среду, и теперь мы живем дольше, чем когда-либо ранее. Но с другой стороны, для достижения этой цели мы существенно изменили окружающую среду. И теперь мы понимаем, что наше тело не рассчитано на жизнь в этой новой искусственной среде, в которой созданы оптимальные условия с точки зрения пищи, тепла, физической усталости и других.

О других, более интересных выступлениях с конференции мы напишем позже.