Клоновані тварини здатні прожити звичайне життя, хоча їх створюють із клітин дорослого організму. Двоє польських дослідників вважають, що цей феномен допомагає зрозуміти, чому ми старіємо, і припускають: одним із головних обмежень тривалості життя людини можуть бути зміни в механізмах регуляції активності генів.
Міхал Бартошевич, незалежний дослідник із Варшави, та Маріуш Нємчик із Варшавського медичного університету проаналізували попередні наукові роботи й запропонували власну модель старіння. Їхній огляд опубліковано в журналі Aging.
Під час клонування ядро дорослої клітини переносять у яйцеклітину, з якої попередньо видалили власне ядро. Молекулярні механізми яйцеклітини допомагають перепрограмувати перенесене ядро та запустити ембріональний розвиток. Саме так свого часу створили вівцю Доллі.
Хоча майже всі клітини організму мають однакову ДНК, вони використовують різні її ділянки. За це відповідає епігенетика — система хімічних міток на ДНК та білках, навколо яких вона організована. Під час клонування ці мітки значною мірою скидаються, тоді як мутації в самій ДНК зазвичай залишаються.
Дослідники вважають, що саме порушення епігенетичної регуляції можуть бути одним із ключових чинників звичайного старіння. Водночас вони не відкидають ролі незворотних пошкоджень ДНК. Експерименти з багаторазовим клонуванням мишей показали, що з часом генетичні помилки накопичуються: після 27-го покоління успішність клонування почала знижуватися, а 58-ме стало останнім.
Автори пропонують розглядати обмеження тривалості життя на трьох рівнях: порушення регуляції генів, незворотні пошкодження ДНК і накопичення зношених білків та клітинних структур, які організм уже не може належно утилізувати. До процесу також залучені старіючі клітини, які припиняють ділитися, але не гинуть і виділяють речовини, що сприяють запаленню в навколишніх тканинах.
Ця модель може пояснювати, чому однакові втручання дають різні результати. Наприклад, рапаміцин здатний подовжувати життя звичайних мишей, зокрема завдяки пригніченню сигнального шляху mTOR, пов’язаного з ростом клітин. Однак у мишей із дефектом гена відновлення ДНК препарат не подовжив життя, хоча й знизив активність цього сигналу. Натомість допомогло обмеження калорійності харчування. Одне з можливих пояснень полягає в тому, що генетичні пошкодження в цих тварин призводили до смерті раніше, ніж встигали проявитися наслідки надмірної активності mTOR.
Інший перспективний напрям — часткове перепрограмування клітин за допомогою генів OCT4, SOX2 і KLF4. В одному експерименті їх активували в мишей віком 124 тижні за допомогою модифікованого вірусу. Медіанна тривалість життя тварин після втручання, що залишалася на той момент, зросла більш ніж удвічі. Проте безпека методу залишається проблемою: споріднений підхід із чотирма генами в інших експериментах спричиняв пухлини в кількох органах.
Окрему увагу автори приділили епігенетичним годинникам — методам оцінювання біологічного віку за характерними змінами хімічних міток на ДНК. На їхню думку, сучасні годинники можуть змішувати два різні типи змін: ті, що сприяють старінню, і ті, що допомагають організму реагувати на пошкодження. Тому зниження показника не обов’язково означає покращення здоров’я. На оцінки можуть впливати операції, вагітність, інфекції та навіть час доби.
Результати досліджень на людях поки неоднозначні. У дворічному випробуванні CALERIE за участю 220 здорових дорослих обмеження калорійності на 25% сповільнило один із показників швидкості старіння — DunedinPACE, але не дало переконливих змін за кількома іншими епігенетичними годинниками. У трирічному дослідженні DO-HEALTH за участю 777 літніх людей омега-3 сповільнили старіння за трьома з чотирьох годинників. Додавання вітаміну D і домашніх фізичних вправ забезпечило додатковий ефект лише за одним показником. Жодне з цих випробувань не довело, що втручання подовжують життя.
Автори наголошують, що їхню модель ще не перевіряли комплексно, а внесок кожного механізму в нормальне старіння людини залишається невідомим. Потрібні тривалі контрольовані дослідження, які з’ясують, чи справді зміни епігенетичних показників передбачають довше та здоровіше життя.
На думку дослідників, першочерговою метою має бути не досягнення рекордного віку, а безпечне подовження періоду життя без серйозних хвороб.
