СПРАВКА

Алексей Москалев о главных научных достижениях 2014 года

Как специалист в области биологии старения и продолжительности жизни, расскажу о наиболее значимых, на мой взгляд, достижениях 2014 года в этой области.


1. Экспериментально были подтверждены замедляющие старение (геропротекторные) свойства некоторых соединений, близких или идентичных природным аналогам – альфа-кетоглутарата и никотинамида. Альфа-кетоглутарат — важное биологическое соединение, образующееся в цикле Кребса в матриксе митохондрий, в процессе клеточного дыхания. Большая группа исследователей из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе опубликовала статью в Nature, где показала, что дополнительное количество этого вещества значительно (до 30%) продлевало жизнь нематодам.

Данное соединение имеет комплексный механизм действия на продолжительность жизни: оно ингибирует АТФ-синтетазу, что, возможно, ведет к снижению продукции свободных радикалов митохондриями, и подавляет активность важного с точки зрения старения фермента – киназы mTOR, тем самым оно является миметиком ограничения калорийности питания, которое давно известно как фактор долголетия. Коллектив авторов под руководством М. Ристова опубликовал в Nature Сhemical Biology исследование, в котором выявлена способность никотинамида (витамина B3) и его производного (1-метилникотинамида) увеличивать продолжительность жизни нематод. Оба соединения, как и альфа-кетоглутарат, участвуют в процессах, протекающих в энергетических станциях клетки – митохондриях.


2. Получены новые данные, свидетельствующие о геропротекторных свойствах некоторых широко известных фармпрепаратов, антидиабетического и нестероидного противовоспалительного. Последнее исследование было выполнено с нашим участием.


3. Для того чтобы оценить эффективность применения геропротекторов у человека, необходимо выработать систему биомаркеров старения и долголетия — легко измеряемых и коррелирующих с биологическим возрастом. Идеальным биомаркером являются изменения, которые можно оценивать в капле крови. Исследователи из группы Вагнера показали, что выявления рисунка метилирования всего трех генов (ITGA2B, ASPA и PDE4C) в клетках крови достаточно, чтобы довольно точно судить о биологическом возрасте человека, а также предсказать случаи ускоренного старения.

Как мы уже видели, роль качества и целостности митохондрий в долголетии трудно переоценить. Снижение количества митохондриальной ДНК в образцах крови пациентов разных возрастов достоверно свидетельствовало о степени старения и вероятности смерти пациента. В этом году впервые опубликована подробная онлайн-база данных биомаркеров старения человека – Digital Ageing Atlas. Данный проект выполнялся с нашим участием.


4. Наш соотечественник Алексей Оловников являлся автором теломерной гипотезы, согласно которой укорочение хромосом в процессе клеточного деления – своеобразные клеточные часы старения. Было показано, что теломеры могут укорачиваться не только в делящихся клетках, но и в покоящихся, например под действием стресс-факторов. Слишком короткие теломеры связаны с повышенным риском смерти, в том числе от сердечно-сосудистых заболеваний. В половых и стволовых клетках активен особый фермент – теломераза, достраивающий укороченные концы хромосом, однако в большинстве соматических клеток данный фермент не работает.

Коллектив Марии Бласко провел генную терапию сердца мышей, пострадавших от инфаркта миокарда, внеся в него с помощью вирусного вектора дополнительную копию гена теломеразы Tert. Тем самым им удалось повысить выживаемость мышей на 17% и наблюдать серьезные изменения, свидетельствующие о регенерации поврежденной сердечной мышцы.


5. Гренландский кит является самым долгоживущим современным млекопитающим. По некоторым данным, он живет до 211 лет. Коллегам из Гарвардской медицинской школы под руководством Вадима Гладышева удалось расшифровать белок-кодирующую часть его генома и транскриптом (совокупность мРНК генов) печени, почек и сердца. В результате были выявлены изменения, общие с другими видами-долгожителями, такими как голый землекоп и ночница Брандта, а также уникальные особенности в активности ряда генов.


6. Несомненным достижением уходящего года явилось обнаружение новых системных факторов старения и долголетия. Как было известно ранее, соединение кровотока старых и молодых млекопитающих приводило к омоложению первых и ускоренному старению последних. С помощью данного методического подхода группой Сола Вилледа было показано, что прилив «молодой крови» обращает вспять возрастные нарушения когнитивных функций головного мозга – способности к обучению и запоминанию. Группой Эми Вагерс в крови молодых мышей было обнаружено, что белковый гормон GDF11 замедляет старение и развитие возрастных патологий мышц.


7. В 2014 году удалось полностью расшифровать геномы 17 самых долгоживущих людей на планете – живущих 110 и более лет. Каких-либо значимых отличий единичных генов выявить не удалось. Долгожительство, скорее всего, связано с уникальным сочетанием в генотипе совокупности сразу нескольких десятков вариантов генов (аллелей), каждая из которых по отдельности не дает столь значимого продления жизни. Однако на столь малой выборке доказать статистическую значимость сочетания десятка генов невозможно.


ВЕРНУТЬСЯ К СТАТЬЕ