Обнаружены 16 генетических маркеров долголетия

Ответ на то, как долго каждый из нас будет жить, частично закодирован в нашем геноме. Исследователи определили 16 генетических маркеров, связанных со снижением продолжительности жизни, в том числе 14 новых для науки. Это самый большой набор маркеров продолжительности жизни, которые были обнаружены на сегодняшний день. 

Около 10 процентов населения имеет некоторые конфигурации этих маркеров, которые сокращают срок жизни по сравнению со средним населением. В исследовании, проведенном учеными из Швейцарского института биоинформатики (SIB Swiss Institute of Bioinformatics), Лозаннской университетской больницы (Lausanne University Hospital) и Университета Лозанны (University of Lausanne), представлена мощная вычислительная основа для выявления генетики нашего времени смерти и, в конечном счете, любого заболевания. Исследование опубликовано в Nature Communications.

Почему некоторые из нас живут дольше других? Окружающая среда, в которой мы живем, в том числе наш социально-экономический статус или еда, которую мы едим, играет большую роль, но от 20 до 30 процентов вариаций в человеческой жизни сводится к нашему геному. Таким образом, изменения в определенных местах нашей ДНК-последовательности, такие как полинуклеотиды с одним нуклеотидом (SNP), могут являться ключами от нашего долголетия.

«До сих пор в самых полных исследованиях было обнаружено только два варианта в геноме, которые отвечают за долголетие», — отмечает профессор Золтан Куталик (Zoltán Kutalik), руководитель группы в SIB и доцент Института социальной и профилактической медицины (Institute of Social and Preventive Medicine).

В новом исследовании группа ученых во главе с Куталиком использовала инновационный вычислительный подход для анализа набора данных из 116 279 человек и зондирования 2,3 миллиона человеческих снипов (SNP).

Было обнаружено беспрецедентное количество SNP, связанных с продолжительностью жизни (16), в том числе 14 совершенно новых для науки. «В нашем подходе мы уделяем приоритетное внимание изменениям ДНК, которые, как известно, связаны с возрастными заболеваниями, чтобы более эффективно сканировать геном, — говорит Куталик. «Это самый большой набор снипов, связанных с жизненным циклом, которые когда-либо были обнаружены».

Оказалось, что каждый десятый человек несет некоторые комбинации этих маркеров, которые сокращают его жизнь более чем на год по сравнению со средним населением. Кроме того, человек, унаследовавший версию сокращения продолжительности жизни одного из этих маркеров, может умереть на семь месяцев раньше.

Этот подход также позволил исследователям исследовать, как изменения ДНК влияют на продолжительность жизни в целом. По словам авторов, большинство обнаруженных снипов воздействуют на прогрессирование и течение сразу нескольких заболеваний, а также на уровень некоторых факторов риска, таких как, например, курение и предрасположенность к развитию шизофрении. Низкая экспрессия генов по соседству со снипами RBM6, SULT1A1 и CHRNA5, наоборот, увеличивала продолжительность жизни (носители таких генетических особенностей жили от 85 до100 лет).

Таким образом, эти три гена могут выступать в качестве биомаркеров долголетия, то есть продолжительности жизни не менее 85-100 лет. 

Это исследование, которое является частью проекта AgingX, поддерживаемого SystemsX.ch (Swiss Initiative in Systems Biology), приближает нас к пониманию механизмов старения человека и долголетия. В нем также предлагается инновационная вычислительная основа для повышения эффективности исследований генетически обусловленных  заболеваний в более общем плане. Таким образом, эта модель может иметь многообещающие применения в области персонализированной медицины.

Напомним, что ранее ученые неоднократно заявляли о том, что раскрыли тайну «гена долголетия». Так, еще в 2007 году американские ученые объявили о том, что обнаружили ген, отвечающий за увеличение продолжительности жизни при жестком ограничении потребления калорий.

В двух исследованиях, проведенных в 2008 немецкими и французскими в 2008 и 2009 годах, ученые обнаружили у группы долгожителей ген FOXO3A, который исследователи назвали «геном долголетия».

В 2009 году генетики из Нью-йоркского медицинского колледжа Альберта Эйнштейна (Albert Einstein College of Medicine) обнаружили устойчивую и, как выяснилось, вполне логичную связь между строением концов хромосом — теломер и жизнью до ста лет.

В 2012 году ученые из Бостонского университета, работающие под руководством профессоров Паолы Себастиани (Paola Sebastiani) и Томаса Перлза (Thomas Perls), опубликовали исследование, которое однозначно доказывало преимущественное влияние генов на продолжительность жизни. Однако сенсационная статья Паолы Себастиани была отозвана после многочисленных критических замечаний ее коллег-генетиков. Претензии были высказаны к использованной методологии анализа генома долгожителей и людей из контрольных групп, огрехи которой могли повлиять на результаты. И хотя речи не идёт о полном пересмотре взглядов, безупречность опубликованного исследования поставлена под сомнение.

Однако в 2014 году исследование, которое включило 17 самых долгоживущих людей планеты в возрасте от 110 до 116 лет, не подтвердило ни одно их предыдущих «открытий», в которых были найдены особые комбинации генов у людей с выдающейся продолжительностью жизни. Ни у одного из 17 участников исследования не было обнаружено ни одной открытой ранее комбинации «генов долгожителей». Никто из них не отличался приверженностью к здоровому образу жизни или к здоровому питанию. Напротив, около половины испытуемых были курильщиками, а у одной из долгожительниц была обнаружена вариация гена, связанная с повышенной склонностью к нарушению сердечного ритма (однако мутация в жизни так и не проявилась). При этом многие из них оставались в старости физически и когнитивно активными: например, один из них оставался практикующим врачом до 103 лет, а другой водил машину до 107 лет.

Изначально ученые предположили, что люди, живущие больше 110 лет, могут иметь редкие мутации, однако результаты не выявили у них каких-либо генетических отличий от генома других людей.

К сожалению, генетика долголетия по-прежнему остается наукой без достоверных доказательств. Однако попытки объяснить продолжительность жизни при помощи генов предпринимаются учеными из разных стран с завидным постоянством. Вероятно, рано или поздно одна из таких попыток увенчается успехом и загадка «гена долголетия» все же будет раскрыта.