Генетические особенности долгожителей раскрывают секреты здоровья на долгие годы

Ученые, изучая семьи с множеством долгожителей, обнаружили редкие генетические изменения, которые могут объяснить, почему некоторые люди сохраняют здоровье и живут значительно дольше других. Новое исследование подчеркивает важность анализа семей с несколькими представителями долгожителей для выявления генетических факторов, влияющих на продолжительность здоровой жизни — периода, свободного от хронических заболеваний и когнитивного упадка.

За последние два столетия продолжительность жизни значительно увеличилась, однако дополнительные годы не всегда сопровождаются улучшением здоровья. Исследователи надеются, что выявление генетических основ здорового старения поможет разработать методы, позволяющие большему числу людей дольше сохранять хорошее состояние здоровья.

Результаты исследования были представлены на ежегодной конференции Европейского общества генетики человека в Гётеборге.

Преимущества изучения семей долгожителей

Анализ отдельных долгожителей затруднен из-за влияния множества факторов, таких как образ жизни, доход, образование и окружающая среда, которые сложно отделить от генетики. При этом некоторые представители семей со средней продолжительностью жизни могут доживать до старости, а некоторые из семей долгожителей — нет.

Исследователи считают, что изучение семей с исключительной продолжительностью жизни, охватывающей несколько поколений, предоставляет более надежные данные для выявления наследственных генетических факторов. В рамках межпоколенческого исследования старения аспирант Паскуале Паттер из группы профессора Элайн Слагбум в Медицинском центре Лейденского университета отметил, что взрослые среднего возраста с долгоживущими родителями в среднем на 13 лет позже развивали кардиометаболические заболевания по сравнению с их партнерами, чьи родители жили меньше.

«Это свидетельствует о том, что более длительный период здоровой жизни передается следующим поколениям», — подчеркнул он.

Редкие генетические варианты, связанные с долголетием

Для поиска генетических маркеров команда проанализировала геномы 212 групп братьев и сестер из семей с долгожителями, участвовавших в Лейденском исследовании долголетия. Ученые сосредоточили внимание на четырех участках генома, где с наибольшей вероятностью расположены гены, связанные с долголетием.

«Это позволило ограничить анализ примерно 350 генами вместо около 20 тысяч», — отметил Паттер.

Дополнительный анализ выявил 12 редких вариантов генов, изменяющих белки, которые потенциально могут способствовать более долгой и здоровой жизни.

Ген CGAS как перспективный кандидат

Одним из наиболее интересных открытий стал ген CGAS (синтаза циклического GMP-AMP), ранее связанный с процессами старения. Новый вариант этого гена обнаружили в двух семьях долгожителей. CGAS активирует воспалительный ответ организма при обнаружении ДНК в тех местах клетки, где ее не должно быть, например, при вирусной инфекции или повреждении клеток.

«Вероятно, у членов этих семей была активна только одна копия гена CGAS вместо двух, что снижало воспалительный ответ, но при этом обеспечивало достаточную защиту от инфекций и восстановление повреждений, способствуя тем самым механизмам, обеспечивающим продление здорового периода жизни и выживания», — пояснил Паттер.

Он добавил: «Мы надеемся, что семейный подход поможет отделить влияние окружающей среды от истинно генетических факторов, особенно тех, что связаны с редкими мутациями. Нас удивил масштаб эффекта мутации CGAS в проведенных нами in vitro экспериментах».

Планы по дальнейшим исследованиям

Ученые предупреждают, что полученные результаты находятся на ранней стадии, а влияние гена CGAS на здоровье сильно зависит от контекста. Полное блокирование пути CGAS может повысить уязвимость организма к инфекциям и раку, тогда как чрезмерная активация приводит к хроническому воспалению и повреждению тканей. Поэтому необходимы дополнительные исследования перед рассмотрением медицинских применений.

В настоящее время команда готовит in vivo эксперименты в Институте биологии старения Макса Планка в Кёльне, Германия. В ходе них мутация CGAS будет введена в организм короткоживущих рыбок киллифиш, чтобы проверить, проявляются ли наблюдаемые в лаборатории изменения в живом организме.

«Киллифиши — самые короткоживущие позвоночные, с естественной продолжительностью жизни от трех до девяти месяцев. Использование их в качестве модели позволит определить, способствует ли мутация увеличению продолжительности жизни по сравнению с контрольной группой, а также изучить ее влияние на здоровье тканей», — отметил Паттер.

«Мы также планируем продолжить исследования, изучая другие перспективные варианты генов долголетия, выявленные в Лейденском исследовании, в сотрудничестве с другими научными группами», — добавил он.

Профессор Александр Реймонд, председатель конференции, не участвовавший в исследовании, отметил, что работа может иметь широкое значение для науки о старении.

«Эти результаты позволяют сосредоточиться на факторах, связанных с долголетием, и, что важнее, указывают на ключевые элементы, которые могут продлить период здоровой жизни для всех», — заявил он.