Загадка нестареющей медузы. Секреты природы и достижения науки, которые помогут приблизиться к вечной жизни - [12]

К сожалению, ген FOX03 скрывает свой секрет, являясь примером того, что эволюция любит многозадачность. У этого гена огромное количество функций. Первое, что бросается в глаза, — он задействован в сигнальной системе гормона инсулина, регулирующего поглощение клетками глюкозы из крови, а также ближайшего родственника инсулина — инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF-1).

Инсулин и IGF-1 — гормоны, влияющие на процесс роста тела, мышечной массы и накопление жировых запасов. Мы еще не раз встретимся с ними на страницах этой книги.

* * *

Гены, мутации которых значительно отличаются друг от друга по последовательности нуклеотидов, — большая редкость. Как правило, изменения в нуклеотидной последовательности генов у разных людей настолько малы, что ученые даже не выделяют их в отдельные варианты.

Вместо этого генные варианты (разные последователь­ности нуклеотидов в одном гене у разных особей) объединяют в группы по их функциям на уровне организма в целом или по влиянию на определенный тип клеток тела. При этом обнаруживается прямая взаимосвязь между продолжительностью жизни и вариантами генов, которые влияют на иммунитет.

Ученые обратили внимание на эту взаимосвязь еще в самых первых исследованиях генов и продолжительности жизни. Например, у жителей префектуры Окинава, которые перевалили за столетний рубеж, обнаружен особый вариант гена, играющего важнейшую роль в формировании иммунного ответа, — человеческого лейкоцитарного антигена (HLA).

К тому же во время исследований обнаруживается вполне ожидаемый факт: варианты, коррелирующие с продолжительностью жизни, связаны не только с тем, насколько быстро человек стареет, но и с риском возникновения заболеваний, возникающих преимущественно в пожилом возрасте. В первую очередь это касается вариантов, связанных с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний. Но также и вариантов, ассоциирующихся с повышенным риском болезни Альцгеймера и рака легких.

Кроме того, один из идентифицированных вариантов статистически связан с частотой возникновения зависимости от никотина, то есть влияет на приверженность к курению.

Тайна из Берна

Составляя GWAS, ученые идентифицируют только те варианты генов, которые встречаются у большого количества людей. Если же мутация встречается редко, она, как правило, не улавливается этим радаром. Но, разумеется, это не значит, что редкие мутации не имеют никакого значения. На самом деле есть причины считать иначе. К счастью, иногда подобные мутации выявляют в других исследованиях.

Заглянем в небольшой городок Берн в американском штате Индиана. На первый взгляд, Берн, окруженный полями до самого горизонта, похож на большинство городков на Среднем Западе. Но подождите до тех пор, пока вы не познакомитесь с его жителями: многие из них носят старинную одежду, ездят на повозках, запряженных лошадьми, и, если прислушаться, вы услышите из их уст не английский язык, а диалект немецкого.

Район города Берн — место поселения амишей. Эти люди исповедуют особый вид христианства и живут простой жизнью, где ценится тяжелый труд и скромность. Амиши прибыли в Северную Америку из Германии и Швейцарии в XVIII–XIX веках, но сейчас они живут только в Новом Свете.

Когда-то они составляли всего лишь небольшую группу: 100 лет назад во всех штатах Америки насчитывалось не более 5000 амишей. Однако к 2000 году их численность достигла 166 000 человек и с тех пор возросла до 330 000. Подобный подъем объясняется вовсе не тем, что быть амишем стало модно. Ситуации, когда к колонии присоединяются люди извне, крайне редки. Рост численности объясняется тем, что у амишей рождается много детей. Так что, хотя сейчас они составляют достаточно большую группу населения, все амиши происходят из маленького эксклюзивного клуба.

Колония амишей в Берне началась с нескольких семей, переехавших туда из штата Огайо в начале XIX века.

Один из переселенцев, сам того не ведая, являлся носителем особой генной мутации. Если бы этот человек женился на обычном представителе американского общества, мы никогда бы не узнали об этом, ведь их потомки распространились бы повсюду. Однако благодаря тому, что этот человек был амишем, большая часть его потомков все еще живет в Берне и генная мутация распространяется по всему городу благодаря перекрестным бракам. У некоторых из живущих ныне поселенцев отмечаются сразу две копии мутации, так как этот человек по линии обоих родителей происходит от первоначального носителя.

Мутация отмечается в гене Serpine1, который кодирует белок PAI-1. Если человек наследует только один мутантный ген (а второй будет обычным), уровень PAI-1 снижается. Если же мутантный ген наследуется от обоих родителей, белок PAI-1 не производится совсем.

Мы узнали об этой мутации благодаря исследованию, проведенному Северо-Восточным университетом в Чикаго. Ученые сначала работали с протеином PAI-1 у мышей. Ученые выяснили, что мыши, у которых уровень этого белка был повышен, быстрее старели и слабели. Однако их можно было спасти, снизив уровень PAI-1. Понимаете, к чему я веду?

У некоторых из амишей Берна уровень PAI-1 очень низкий, а у некоторых его вовсе нет, потому что отвечающий за его производство ген не работает. Генетический подарок от предков. Если мыши с повышенным уровнем протеина PAI-1 стареют быстрее, значит ли это, что амиши с низким уровнем стареют медленнее? Ученые принялись это выяснять.