Ученые нашли редкий генетический ключ к здоровому долголетию в семьях долгожителей

Ученые, возможно, обнаружили редкий генетический ключ, который помогает некоторым семьям оставаться здоровыми и не болеть на годы дольше, чем остальные. Credit: Shutterstock

Люди стареют по-разному. Некоторые остаются свободными от серьезных заболеваний до глубокой старости, в то время как у других серьезные проблемы со здоровьем развиваются гораздо раньше. Понимание причин этого становится все более важным по мере старения населения во всем мире.

Хотя продолжительность жизни резко возросла за последние 200 лет, количество лет, прожитых в добром здравии, не увеличилось такими же темпами. Исследователям давно известно, что исключительное долголетие часто передается по наследству и связано с более поздним началом хронических заболеваний. Однако генетические факторы, которые помогают защитить эти семьи, остаются малоизученными.

Большинство предыдущих исследований были сосредоточены на генетике отдельных людей, проживших долгую жизнь. Новое исследование, представленное на ежегодной конференции Европейского общества генетики человека в Гётеборге, предполагает, что изучение целых семей долгожителей может дать более четкую картину биологических механизмов, поддерживающих более длительный период здоровой жизни (healthspan — количество лет, прожитых без хронических заболеваний и снижения когнитивных способностей).

Почему важны семейные исследования

Изучение семей дает важное преимущество, поскольку на долголетие влияет множество факторов, помимо генетики. Социально-экономический статус, образ жизни, поведение и влияние окружающей среды играют важную роль в определении как продолжительности жизни, так и периода здоровой жизни. В результате некоторые люди из семей со средней продолжительностью жизни все равно могут прожить исключительно долго, в то время как другие из семей долгожителей — нет.

Представляя результаты межпоколенческого исследования старения, г-н Паскуале Путтер, аспирант последнего года обучения в группе профессора Элин Слагбум из Медицинского центра Лейденского университета в Лейдене (Нидерланды), объяснил, что предыдущие исследования команды уже выявили поразительную закономерность.

Люди среднего возраста, чьи родители были долгожителями, заболевали кардиометаболическими заболеваниями в среднем на 13 лет позже, чем их партнеры, чьи родители имели меньшую продолжительность жизни.

«Это прояснило, что их более длительный период здоровой жизни передавался последующим поколениям», — говорит он.

В поисках генов долголетия

Чтобы изучить этот вопрос подробнее, исследователи проанализировали геномы 212 групп родственных пар долгожителей (потомков одних и тех же двух родителей), участвовавших в Лейденском исследовании долголетия.

Команда определила четыре области генома, которые, по-видимому, содержат гены, связанные с долголетием.

«Это означало, что мы могли ограничить наше внимание 350 генами вместо примерно 20 000», — говорит г-н Путтер.

Дополнительный анализ еще больше сузил поиск, выявив 12 редких генетических вариантов, изменяющих белок, которые могут способствовать более долгой и здоровой жизни.

Многообещающая роль гена CGAS

Один из этих вариантов был обнаружен в гене CGAS (циклический GMP-AMP-синтаза), который ранее был связан со старением. Вариант появился в двух семьях долгожителей, включенных в исследование.

CGAS помогает запускать воспаление, когда ДНК обнаруживается там, где ей не место внутри клетки. Это может происходить во время вирусных инфекций или при повреждении клеток.

«Вероятно, что у членов этих семей была только одна активная копия гена CGAS, а не две, и это должно было снизить воспалительную реакцию в их организмах, при этом оставаясь достаточным для устранения инфекций и восстановления повреждений, тем самым способствуя защитным механизмам, обеспечивающим увеличение продолжительности здоровой жизни и выживаемости», — говорит г-н Путтер.

Исследователи полагают, что эта сниженная воспалительная реакция может помочь защитить от некоторых повреждающих эффектов, связанных со старением, сохраняя при этом способность организма защищать себя.

«Мы надеемся, что такой семейный подход поможет нам отделить некоторые факторы окружающей среды от тех, которые действительно являются генетическими, особенно в тех случаях, когда задействованы редкие мутации. Мы были удивлены масштабом эффекта мутации CGAS в экспериментах in vitro, которые мы провели на сегодняшний день».

Следующий шаг: тестирование мутации на рыбах-киллифиш

Ученые предупреждают, что предстоит еще много работы, прежде чем можно будет определить какие-либо последствия для здоровья человека. Эффекты CGAS сильно зависят от контекста.

Полное отключение пути CGAS может сделать людей более уязвимыми к инфекциям и раку. С другой стороны, чрезмерная активация этого пути может привести к хроническому воспалению и долгосрочному повреждению тканей.

Чтобы лучше понять, как мутация функционирует в живом организме, исследователи переходят от экспериментов in vitro к исследованиям in vivo. Они планируют внедрить мутацию CGAS в рыбок-киллифиш в Институте биологии старения Макса Планка в Кёльне, Германия.

«Киллифиш — это позвоночные с самой короткой продолжительностью жизни, их естественная продолжительность жизни составляет от трех до девяти месяцев. Использование их в качестве модели позволит нам определить, способствует ли мутация увеличению продолжительности жизни по сравнению с контрольными группами, а также изучить ее влияние на здоровье тканей», — говорит г-н Путтер.

«Мы также намерены продолжить наши исследования, изучая другие многообещающие кандидатные варианты долголетия, которые мы выявили в Лейденском исследовании долголетия, посредством сотрудничества с другими группами».

Новые ключи к продлению периода здоровой жизни

Профессор Александр Реймонд, председатель конференции, не принимавший участия в исследовании, заявил, что результаты могут помочь ученым лучше понять биологию здорового старения.

«Эти результаты позволяют нашему сообществу сосредоточиться на факторах, связанных с долголетием, и, что более важно, они указывают на то, что, возможно, является ключевыми элементами для продления периода здоровой жизни для всех».

Источники:

Материалы предоставлены Европейским обществом генетики человека.