Читать книгу Генетика молодости. Как замедлить старение и сохранить ресурс организма (Елена Хромова) онлайн бесплатно на Bookz (2-ая страница книги)
Генетика молодости. Как замедлить старение и сохранить ресурс организма
Генетика молодости. Как замедлить старение и сохранить ресурс организма
Оценить:

4

Полная версия:

Генетика молодости. Как замедлить старение и сохранить ресурс организма

Но меня в её биографии интересует прежде всего одна деталь. Отец Жанны прожил 93 года, мать — 86, а старший брат дожил до 97 лет. Для людей, родившихся в XIX веке, это были весьма впечатляющие результаты. Возникает предположение, что Кальман могла унаследовать определённые биологические особенности, способствовавшие её необычайному долголетию. Именно семейные истории заставили учёных всерьёз задуматься о том, какая часть продолжительности жизни может передаваться по наследству.

Наследственность и продолжительность жизни

Наверняка вы слышали выражение «у нас в семье все долгожители». Иногда за ним действительно стоит любопытная семейная история: несколько поколений родственников доживают до девяноста лет, а отдельные представители семьи преодолевают столетний рубеж [14].

Но насколько велик вклад наследственности?

Долгое время учёные пытались ответить на этот вопрос, изучая близнецов. Однояйцевые близнецы обладают практически одинаковой последовательностью ДНК. Если продолжительность их жизни оказывается более похожей, чем у разнояйцевых близнецов, это позволяет оценить влияние генетических различий. В 1996 году датские исследователи изучили данные 2872 пар близнецов. Получилось, что наследственностью можно объяснить около четверти различий в продолжительности жизни. Позднее, когда учёные проанализировали огромные базы родословных, оценки оказались ещё скромнее — менее 10% [15, 16, 17]. Эти результаты на долгие годы закрепили представление о сравнительно небольшом влиянии генетики на продолжительность человеческой жизни.

Но в январе 2026 года в журнале Science появилась работа, которая заставила пересмотреть привычные цифры. Исследователи из Института Вейцмана обратили внимание на одну проблему. В старых исследованиях продолжительность жизни оценивали по фактическому возрасту смерти, не всегда отделяя последствия старения от внешних причин. Представьте однояйцевых близнецов. Один доживает до девяноста пяти лет, а другой погибает в автомобильной аварии в сорок. Их наследственные особенности практически одинаковы, но продолжительность жизни отличается более чем вдвое.

В прежние исторические периоды внешние причины смерти играли особенно большую роль. Инфекции и несчастные случаи могли существенно сокращать жизнь людей, которые обладали благоприятной наследственностью. Учёные повторно проанализировали данные близнецовых исследований, используя математические модели, позволяющие учитывать подобные обстоятельства. И получили весьма неожиданную оценку: наследуемость продолжительности жизни, связанной с внутренними биологическими причинами смерти, может превышать 50% (рис. 5) [18].




Рисунок 5. Как менялись оценки вклада генов в продолжительность жизни

Разница с прежними оценками оказалась огромной. Конечно, эти 50% не означают, что половина жизни конкретного человека заранее расписана в его ДНК. Исследователи оценивали вклад генетических различий в продолжительность жизни на уровне популяции. Но работа показала, насколько важным может быть наследственный компонент самого процесса старения. А значит, поиски генов долголетия представляют гораздо больший интерес, чем казалось ещё несколько лет назад.

Голубые зоны: где живут долгожители

В конце 1990-х годов итальянский исследователь Джанни Пес заинтересовался необычной статистикой жителей Сардинии. На этом средиземноморском острове обнаружилось несколько горных районов, где люди особенно часто доживали до ста лет. Больше всего удивляло количество мужчин-долгожителей. Обычно женщины заметно превосходят мужчин по продолжительности жизни, и среди столетних мужчин значительно меньше. Но в некоторых сардинских деревнях это соотношение оказалось необычно близким. Пес вместе с бельгийским демографом Мишелем Пуленом начал изучать местные архивы. Исследователи проверяли записи о рождении и смерти, пытаясь установить, действительно ли необычное долголетие подтверждается документами.

По мере работы на карте острова появлялись отметки. Деревни, где столетние жители встречались особенно часто, обводили синим маркером. Вскоре эти отметки образовали целую область в центрально-восточной части Сардинии [19]. Так появилось название «голубая зона». История получила продолжение благодаря американскому журналисту и исследователю долголетия Дэну Бюттнеру. Вместе с командой учёных и демографов при поддержке National Geographic он начал изучать другие места с необычно высокой концентрацией долгожителей.

Позднее к числу наиболее известных голубых зон стали относить японскую Окинаву, полуостров Никоя в Коста-Рике и греческий остров Икарию. В популярных публикациях к ним также добавляют общину Лома-Линда в Калифорнии. Бюттнер рассказывал о жизни этих людей в статьях и книгах, а сама идея голубых зон получила мировую известность. Для генетиков подобные территории представляют особый интерес. В некоторых небольших сообществах на протяжении многих поколений сохранялись относительно устойчивые семейные связи. Это позволяет изучать наследственные особенности людей, среди которых необычно часто встречается экстремальное долголетие.

Но одного обнаружения голубой зоны недостаточно, чтобы найти конкретный ген. Для этого учёным необходимо исследовать ДНК долгожителей и сравнить её с генетическими данными других людей. Такие поиски постепенно принесли результаты.

Гены долгожителей

Можно ли унаследовать способность прожить сто лет? Этот вопрос долго оставался предметом догадок, пока учёные не научились сравнивать ДНК долгожителей с генетическими данными других людей. Оказалось, что некоторые наследственные варианты действительно чаще встречаются среди тех, кому удалось преодолеть столетний рубеж. Именно за ними в научно-популярной литературе закрепилось название «гены долгожителей». Расскажу о трёх открытиях.

1. CETP — необычное открытие Нира Барзилая

В начале 2000-х годов американский исследователь Нир Барзилай изучал долгожителей ашкеназского происхождения. В его исследовании участвовали люди старше 95 лет, многие из которых сохраняли хорошее здоровье даже в столь преклонном возрасте. При анализе крови учёные обнаружили интересную особенность: у части долгожителей липопротеиновые частицы были заметно крупнее, чем у представителей контрольной группы. Исследователи заинтересовались геном CETP, который участвует в обмене холестерина. В 2003 году удалось обнаружить определённый наследственный вариант этого гена, значительно чаще встречавшийся у долгожителей. Сходные особенности выявляли и у их потомков [20].

Это стало одним из наиболее известных ранних открытий в генетике долголетия. Учёные получили свидетельства того, что наследственные особенности липидного обмена могут быть связаны с необычайно долгой жизнью. Впоследствии CETP продолжили изучать в других популяциях. Не все исследования воспроизвели первоначальные результаты, но открытие Барзилая привлекло внимание к возможной роли этого гена в здоровом старении.

2. FOXO3 — один из самых известных генов долгожителей

В 2008 году американский исследователь Брэдли Уиллкокс с коллегами опубликовал работу, посвящённую мужчинам японского происхождения, проживавшим на Гавайях [21]. За участниками этого исследования наблюдали на протяжении десятилетий. Некоторые из них достигли весьма преклонного возраста, и учёные решили выяснить, отличались ли их наследственные особенности от генетических данных остальных участников. Самый интересный результат дало изучение FOXO3. Определённые варианты этого гена значительно чаще встречались у мужчин, которым удалось прожить долгую жизнь. Но настоящую известность открытие приобрело позднее, когда похожие закономерности начали находить и у долгожителей других стран. FOXO3 оказался одним из немногих генов, чья связь с исключительным долголетием неоднократно подтверждалась в независимых исследованиях [22, 23].

Чем же он так примечателен?

FOXO3 участвует в регуляции клеточных защитных механизмов. Когда клетка сталкивается с неблагоприятными условиями, этот ген помогает управлять процессами, необходимыми для сохранения её жизнеспособности. Для учёных находка оказалась особенно ценной: впервые удалось настолько убедительно связать распространённые наследственные варианты с механизмами клеточной защиты и продолжительностью человеческой жизни. Сегодня FOXO3 по праву занимает особое место в исследованиях генетики долголетия.

3. BPIFB4 — неожиданная связь с молодостью сосудов

Ещё одно любопытное открытие было сделано в 2015 году. Международная группа исследователей обнаружила особый вариант гена BPIFB4, который чаще встречался у людей с исключительной продолжительностью жизни [24]. Его назвали longevity-associated variant — вариантом, связанным с долголетием. На этом история могла бы закончиться очередной публикацией о генетических различиях между долгожителями и остальными людьми. Но исследователи решили выяснить, чем именно интересен обнаруженный вариант. В ходе экспериментов оказалось, что соответствующая форма белка BPIFB4 способна благоприятно влиять на работу сосудистого эндотелия — клеток, выстилающих внутреннюю поверхность кровеносных сосудов.

Затем появились исследования на животных, в которых учёные изучали возможность использовать свойства этого белка для улучшения сосудистых функций. Так генетическая находка превратилась в перспективное направление экспериментальной медицины. История BPIFB4 особенно интересна тем, что позволяет проследить путь от изучения ДНК долгожителей до поиска новых способов воздействия на возрастные изменения (рис. 6).




Рисунок 6. Наиболее известные гены долгожителей


Исследования долгожителей показали, что определённые наследственные варианты действительно могут быть связаны с исключительной продолжительностью жизни. Учёные продолжают изучать эти гены, и к некоторым из них мы ещё вернёмся, когда будем разбирать механизмы старения [25]. А пока предлагаю обратить внимание на собственную семейную историю. Возможно, среди ваших родственников тоже были долгожители.

Практика. Долголетие в вашей семье

После знакомства с историями долгожителей вполне естественно захотеть узнать, есть ли подобные наследственные особенности в собственной семье. Начать можно с небольшой семейной истории. Попробуйте вспомнить, до какого возраста дожили ваши ближайшие родственники. Если есть возможность, расспросите родителей о бабушках и дедушках. Расспросите прежде всего о тех, кто прожил больше девяноста лет. Составьте небольшую семейную таблицу (табл. 4).




Обратите внимание на повторяющиеся семейные особенности. Возможно, несколько родственников прожили больше девяноста лет и до преклонного возраста сохраняли самостоятельность. А может быть, в семье часто встречались определённые заболевания, которые заметно сокращали продолжительность жизни. Полезно выяснить и возраст появления этих заболеваний. Например, ранние сердечно-сосудистые события у ближайших родственников могут указывать на наследственные риски, которые имеют гораздо более непосредственное значение для профилактики, чем сам факт наличия долгожителей в роду. Подобная семейная история станет хорошим дополнением к генетическим данным. Она помогает увидеть наследственные особенности в реальной жизни нескольких поколений.

А теперь представьте, что у вас уже есть файл с результатами генетического исследования. В нём могут присутствовать варианты FOXO3, CETP и BPIFB4, о которых мы только что говорили. Как найти их среди сотен тысяч строк? Что означают разные сочетания букв и насколько можно доверять готовым интерпретациям лаборатории? Этому мы посвятим следующую главу. Научимся читать собственные генетические данные и разберёмся, как использовать результаты исследований для более осмысленного подхода к здоровью.

Глава 3. Как прочитать свой генетический тест на старение и долголетие

В предыдущей главе мы познакомились с генами долгожителей и узнали, что некоторые наследственные варианты действительно чаще встречаются у людей с исключительной продолжительностью жизни. Возможно, после этого вам захотелось проверить, есть ли такие варианты в вашей собственной ДНК. Сегодня для этого не обязательно обращаться в научный институт или участвовать в исследовании долгожителей. Генетическое тестирование стало доступнее, а результаты многих исследований можно получить в электронном виде. Более того, один и тот же генетический тест может содержать гораздо больше информации, чем представлено в готовом отчёте лаборатории.

Но здесь возникает небольшая трудность. Когда человек впервые открывает свои генетические данные, он видит множество незнакомых обозначений: названия генов, номера, сочетания латинских букв. Иногда рядом указано, что обнаружен аллель риска или вариант, связанный с определённой особенностью организма. На первый взгляд разобраться в этом непросто. На самом деле для чтения большинства генетических примеров, которые встретятся нам в книге, достаточно освоить несколько базовых понятий. И начнём мы с самого главного — с того, где вообще искать информацию о своих генах.

Где найти свои генетические данные

Генетические исследования можно пройти в различных лабораториях. В России подобные услуги предлагает, например, Genotek, а также другие специализированные диагностические компании. В зависимости от исследования человеку могут предложить готовый отчёт с интерпретацией наследственных особенностей или предоставить возможность самостоятельно изучить исходные данные. Готовый генетический отчёт обычно выглядит как документ с пояснениями. В нём могут быть описаны особенности обмена веществ, наследственные предрасположенности и другие характеристики, для которых изучена связь с определёнными вариантами ДНК. Для человека без специальной подготовки это удобно: лаборатория уже собрала информацию и объяснила её понятным языком.

Но в нашей книге мы будем часто обращаться к конкретным генам и генетическим вариантам. Поэтому полезно иметь доступ и к исходным результатам исследования. Такие результаты называют сырыми генетическими данными, или raw data. Обычно это электронный файл, в котором перечислены исследованные участки ДНК и указаны обнаруженные у человека буквенные варианты [26]. Если вы проходили тестирование в Genotek, возможность получения таких данных можно уточнить в личном кабинете лаборатории. Подобные файлы есть и у людей, которые ранее пользовались зарубежными сервисами, например 23andMe. Сама компания 23andMe прошла процедуру банкротства в 2025 году и сменила владельца, поэтому здесь мы упоминаем её прежде всего как возможный источник уже полученных генетических данных.

В зависимости от лаборатории файл может иметь формат TXT, CSV или VCF. Скачивать и изучать файл необязательно. Можно пользоваться готовым отчётом, если в нём указаны необходимые генетические варианты. Кроме того, отдельные полиморфизмы можно исследовать прицельно, заказав анализ конкретного участка ДНК в лаборатории, которая выполняет такое тестирование. Допустим, вас заинтересовал ген FOXO3, о котором мы говорили в предыдущей главе. Можно проверить, исследован ли он в вашем генетическом тесте. Если результата нет, следует уточнить, доступно ли определение интересующего варианта отдельно.

Существует и полногеномное секвенирование — более подробное исследование ДНК, позволяющее получать информацию о гораздо большем количестве генетических участков. Для знакомства с распространёнными вариантами, описанными в этой книге, такое масштабное исследование требуется далеко не всегда. Теперь разберёмся, что именно мы будем искать.

Как читать генетические варианты

Вспомните, что молекула ДНК состоит из четырёх основных нуклеотидов, которые обозначают латинскими буквами:

A — аденин, T — тимин, G — гуанин, C — цитозин.

Эти буквы образуют длинную последовательность, в которой хранится наследственная информация.

Представьте, что мы сравниваем один и тот же участок ДНК у нескольких человек. У большинства на определённом месте может находиться буква A, а у других — G [27]. Такое различие называют генетическим вариантом. Если речь идёт о замене одного нуклеотида, часто используется термин SNP, или «снип» — однонуклеотидный полиморфизм. Именно со снипами мы будем чаще всего работать на страницах книги. Каждый хорошо описанный вариант имеет собственный идентификационный номер, который начинается с букв rs. Например, rs2802292 — один из изученных вариантов гена FOXO3 [28].

Зачем нужны эти номера? Потому что внутри одного гена могут находиться сотни и тысячи различных генетических вариантов. Если мы просто укажем название FOXO3, будет непонятно, какой именно участок имеется в виду. А rs-номер позволяет найти конкретную позицию, о которой написано в исследовании. Для удобства запомним несколько обозначений (табл. 5).




Последняя строка особенно важна. Большинство наших генов расположено на хромосомах, представленных парами. Одну копию мы получаем от матери, другую — от отца. Поэтому в генетическом отчёте обычно указаны сразу две буквы. Например, для определённого участка ДНК возможны следующие сочетания:

A/A — обе копии содержат A.

A/G — одна копия содержит A, другая G.

G/G — обе копии содержат G.

Если обе буквы одинаковые, такой генотип называют гомозиготным. Если разные — гетерозиготным.

Эти термины часто встречаются в лабораторных заключениях, но для работы с книгой достаточно запомнить простой принцип: две буквы показывают, какие варианты данного участка ДНК вы получили от родителей. Иногда в отчётах можно встретить обозначения вроде Val/Met или других сочетаний, описывающих аминокислоты. В нашей книге для удобства мы преимущественно будем пользоваться буквенными обозначениями нуклеотидов — A, T, G и C.

Аллель риска

Ещё одно понятие, которое важно разобрать, — аллель риска. Так называют вариант, который в исследованиях связан с повышенной вероятностью определённого заболевания или другого неблагоприятного исхода [29, 30]. Предположим, учёные изучили большую группу людей и обнаружили, что при наличии аллеля A определённое заболевание встречается чаще, чем при наличии G. Тогда в контексте данного исследования A может обозначаться как аллель риска [31]. Если человек имеет генотип A/G, у него присутствует одна копия такого аллеля. При A/A — две копии.

В некоторых случаях две копии связаны с более выраженным изменением вероятности, чем одна. Это зависит от особенностей конкретного варианта и результатов научных исследований. Но в генетике долголетия мы будем встречать не только неблагоприятные аллели. Существуют и защитные аллели — варианты, связанные с более низким риском заболевания или более высокой вероятностью благоприятного исхода. Например, в исследованиях FOXO3 определённый аллель G был связан с большей вероятностью достижения преклонного возраста. Получается, что один вариант может рассматриваться как благоприятный в отношении долголетия, а другой — как менее благоприятный. Конкретное значение всегда определяется тем признаком, который изучали учёные.

Теперь попробуем воспользоваться всеми этими знаниями на настоящем примере.

Практика. Найдите генетический вариант в своём тесте

Возьмём уже знакомый нам ген FOXO3. В предыдущей главе мы обсуждали исследования долгожителей, в которых определённые его варианты оказались связаны с повышенной вероятностью прожить долгую жизнь. Один из наиболее изученных вариантов FOXO3 обозначается rs2802292. В исследованиях аллель G этого варианта ассоциировался с долголетием. Попробуем найти его в генетическом файле.

Шаг 1. Откройте результаты генетического исследования.

Если у вас есть готовый отчёт, сначала попробуйте воспользоваться поиском по названию FOXO3 или номеру rs2802292. В сервисах, поддерживающих просмотр отдельных генетических вариантов, можно использовать специальную строку поиска. Если вы скачали сырые данные, откройте файл в текстовом редакторе или программе для работы с таблицами.

Шаг 2. Найдите rs-номер.

Нажмите Ctrl + F и введите rs2802292. Программа найдёт строку, соответствующую интересующему нас участку ДНК, если этот вариант присутствует в файле. В типичном файле сырых данных вы увидите примерно такую запись (табл. 6):




Здесь нас интересуют прежде всего первый и последний столбцы. Первый позволяет убедиться, что мы нашли нужный вариант, а последний показывает результат генотипирования.

Шаг 3. Прочитайте буквенный результат.

Для рассматриваемого варианта FOXO3 возможны сочетания G/G, G/T и T/T. В исследованиях аллель G связывали с большей вероятностью достижения преклонного возраста. Поэтому результаты можно прочитать следующим образом (табл. 7):




Мы нашли конкретный участок ДНК и поняли, какие аллели в нём присутствуют. Теперь попробуем посмотреть на этот результат так, как он будет представлен в нашем Атласе генов.

Шаг 4. Сверьте результат с Атласом генов.

В конце книги вы найдёте Атлас генов и SNP, посвящённый наследственным особенностям старения и долголетия. Для удобства каждая запись будет содержать четыре основных столбца: название гена, rs-номер, аллель риска и признак, с которым связан изученный вариант. Вот как будет выглядеть запись для FOXO3 (табл. 8).




Разберём эту строку. FOXO3 — название гена, который мы уже встретили в предыдущей главе. rs2802292 — номер конкретного участка ДНК, который нужно найти в генетическом тесте. T — аллель риска. В данном случае так обозначен вариант, менее благоприятный в отношении изученной связи с долголетием. Признак — краткое описание того, с какой особенностью организма связан генетический вариант.

Теперь представим, что вы нашли rs2802292 в своём генетическом отчёте. Если в Атласе указан аллель риска T, можно сопоставить его со своим результатом (табл. 9).




Обратите внимание: аллель риска не обязательно означает заболевание. В генетике этим термином обозначают вариант, который в исследованиях связан с менее благоприятным результатом по определённому признаку. В нашем примере речь идёт о вероятности долголетия. При этом один и тот же ген может содержать множество вариантов, поэтому мы всегда будем обращать внимание на rs-номер. Именно он позволяет найти нужную позицию, а сочетание букв показывает, какие аллели вы унаследовали. В следующих главах мы познакомимся с другими генами старения. А Атлас поможет сверять результаты исследований с собственными генетическими данными.

Не все варианты обязательно присутствуют в обычных потребительских генетических тестах. Лаборатории исследуют разные наборы участков ДНК, поэтому некоторые позиции могут отсутствовать в файле. В таком случае интересующий вариант можно уточнить с помощью отдельного лабораторного исследования, если оно доступно [32]. Есть ещё одна техническая особенность, о которой стоит знать. ДНК состоит из двух комплементарных цепей: напротив A расположена T, а напротив C — G. Поэтому один и тот же участок в разных источниках иногда записывают по разным цепям.

bannerbanner