Загадка нестареющей медузы. Секреты природы и достижения науки, которые помогут приблизиться к вечной жизни - Никлас Брендборг Страница 8

Продолжительность жизни и гены

При изучении влияния генов на продолжительность жизни возникает проблема долгого ожидания. Участники исследований родились совсем в другое время, чем вы или я. И это могло значительно повлиять на результат.

То же самое можно сказать о росте: когда-то среда влияла на рост взрослого человека гораздо сильнее, чем сейчас. Если человек рождался в обеспеченной семье, он получал достаточное количество калорий, ел много мяса, питался разнообразно и так далее. В то же время во многих бедных семьях дети периодически голодали, питались одно­образно и часто болели. Сегодня мы все живем лучше, чем самые богатые люди прошлого века, поэтому люди чаще достигают верхнего предела роста, возможного для них генетически.

Вероятно, то же самое произойдет и с продолжительностью жизни: чем больше людей будет иметь доступ к оптимальным для долгой жизни условиям, тем большее значение приобретет генетическая предрасположенность.

Есть и другие признаки того, что именно от нас самих зависит продолжительность нашей жизни. Один из лучших примеров — взаимосвязь между личностью человека и продолжительностью жизни.

Исследователи личности убеждены, что одним из важнейших признаков, определяющих продолжительность жизни человека, является то, что по-английски называется conscientiousness. Можно перевести это понятие как «организованность» или «ответственность» — насколько организован человек, как хорошо он умеет планировать свое время, насколько контролирует самого себя. Неудивительно, что именно эти вещи определяют продолжительность жизни: чем лучше развит у человека самоконтроль, чем лучше он организует свою жизнь, тем выше вероятность того, что он придерживается здорового образа жизни. Организованные люди чаще занимаются спортом, едят здоровую пищу, меньше курят, реже употребляют всевозможные вещества и так далее.

Очень интересна взаимосвязь между продолжительностью жизни и небольшой тревожностью. Очень полезно быть немного тревожным, если эта тревожность направлена на свое самочувствие и помогает поддерживать себя в форме.

* * *

Гены не играют большой роли в продолжительности жизни, однако их значение нельзя полностью исключать. Это значит, что все-таки генетике есть чему нас научить: если мы раскроем генетический секрет долгожительства, то, возможно, сможем его повторить.

Гены — это не магия и не судьба. Это всего лишь состав и количество белков в наших клетках. Генетическая мутация (изменение последовательности аминокислот белка, закодированной нуклеотидами ДНК) приводит к тому, что белок меняет свою форму (и от этого может начать работать немного по-другому) либо клетки какого-либо органа в определенный период жизни производят слишком много или слишком мало этого белка. Не более того.

Как только мы выясним, какова генетическая основа долго­жительства, ничто не помешает нам изготовить лекарство с подобным эффектом.

Допустим, мы выяснили, что небольшое изменение вымышленного гена Gen1 приводит к снижению производства протеина Gen-1 этим геном.

В то же время мы узнаем, что подобная вариация гена повышает вероятность прожить больше 100 лет. Итак: понижение уровня белка Gen-1 увеличивает продолжительность жизни. Теперь нам остается лишь повторить тот же эффект в искусственных условиях. Для этого можно воспользоваться лекарствами, которые разрушают белок Gen-1 в клетках (или в межклеточном веществе) или замедляют его выработку.

Когда-то ученые надеялись узнать, какие из миллионов мелких генетических отличий между людьми приводят к возникновению различных фенотипических признаков. Но в результате прогресса так называемого генного секвенирования — чтения генов человека — сегодня возможно создание того, что называется полугеномным поиском ассоциаций (GWAS). Именно эти сложно воспринимаемые на слух вычисления лежат в основе исследований.

Саму же концепцию понять несложно: в этих исследованиях изучается масса последовательностей человеческих ДНК и выясняются взаимосвязи между фенотипическими признаками и различиями последовательностей нуклеотидов в ДНК. Например, если существует вариант какого-то гена, всегда присутствующий у голубоглазых датчан, но отсутствующий у кареглазых, этот вариант, возможно, отвечает за голубой цвет глаз. Если мы к этому моменту уже знаем, участвует ли производимый этим геном белок в производстве пигмента или в его распределении в радужной оболочке глаза, мы станем еще умнее.

В реальности все не так просто. Ученые выяснили, что подавляющее большинство наших признаков определяются не одним геном и даже не парой-тройкой генов. А тысячами. Например, рост человека статистически связан с вариантами тысяч генов и у всех людей есть генетические мутации, ассоциирующиеся с более высоким или более низким ростом. Чтобы сказать что-то конкретное о человеке, нужно рассчитать общий эффект. Ученые применяют для этого некоторые статистические инструменты, а результат этих расчетов называется оценкой полигенного риска.

Простой пример. Допустим, мы группа не слишком опытных ученых, которые хотят выяснить, какие гены отвечают за тревогу. Мы составляем GWAS для большого количества людей и выясняем, что различия в уровне тревожности объясняются тысячами различных вариантов генов.

Теперь посмотрим на меня и на вас. Используем очень простую модель: если генетический вариант увеличивает тревожность, будем называть его +1, в обратном случае –1. Складывая тысячи вариантов, я получаю уровень риска +600, то есть у меня высокий риск почувствовать тревогу. Вы же получаете 0. Так что мне, пожалуй, стоит поскорее писать эту книгу. А вы можете прилечь на диван и почитать ее.

Вернемся к настоящим исследователям. К тем, кто разработал оценку полигенного риска для продолжительности жизни и сделал в связи с этим очень важное открытие.

Расположив наблюдаемых на шкале от самого высокого до самого низкого показателя, ученые обнаружили, что между десятью процентами людей на верхушке шкалы и десятью процентами внизу шкалы разница в продолжительности жизни составляет пять лет. Это значит, что, расшифровав гены человека, ученые смогли предсказать, сколько в среднем он проживет.

Это просто удивительно, ведь, как мы выяснили, гены не играют большой роли в продолжительности жизни.

* * *

Помимо того что GWAS используется для расчета вероятности, например долгожительства, стоит рассмотреть их также и с точки зрения возможной идентификации: что общего между генными вариациями, помогающими жить дольше? Выяснив это, мы найдем способ повторить эти вариации с помощью лекарства. И тогда все смогут воспользоваться суперсилой генетики.