Как разбудить ген красоты и стереть морщины

Ученые всего мира работают над изучением механизмов старения, в том числе, анализируют факторы, формирующие внешность человека. Ранее удалось выяснить, что по состоянию кожи у взрослых людей можно предсказать продолжительность их жизни. Установлено также, что не только состояние организма, но и внешний вид зависит от длины теломеров, которые с каждым днем укорачиваются. Такие открытия принципиально важны для разработки новых методов омоложения, позволяющих ликвидировать причины негативных физических трансформаций. Наибольшие надежды возлагаются на генетику, и не зря: с каждым днем появляется все больше открытий, приближающих создание "таблетки молодости".

Международная группа ученых из университетов Китая, Нидерландов, Великобритании и Германии в очередной раз доказала, что гены решают все: даже то, насколько красиво стареет человек, насколько выражены у него возрастные морщины. Ведь все люди разные, и кто-то выглядят гораздо моложе своих лет, тогда как другие старше. В процессе масштабного исследования, в котором принимали участие около трех тысяч испытуемых,  выяснилось, что старение тела напрямую связано с определенным геном.

Изучались геномы пожилых людей, имеющих сердечно-сосудистые, неврологические, офтальмологические и психические расстройства. На связь с внешним возрастом ученые проверили более 8 млн. однонуклеотидных полиморфизмов (или снипов, от англ. Single nucleotide polymorphism, SNP) - вариаций последовательности ДНК, при которой геномы или участки генетического кода двух людей отличаются на один нуклеотид.

Когда один из нуклеотидов в гене или на другом участке ДНК заменяется другим, появляется снип - своеобразная мутация, которая создает новый вариант гена. Такие мутации в некоторых случаях могут никак не отражаться ни на внешности, ни на состоянии организма в целом, а в других разительно менять физическое состояние человека и его кожу. Анализируя гены испытуемых, ученые искали снипы, отвечающие за внешние признаки старения: скорость изменения состояния кожи и ее цвета, выраженность морщин, изменения формы лица, носогубных складок, черт.

Оказалось, что чаще других встречаются различные мутации в гене MC1R, который располагается на 16-й хромосоме. Он участвует в выработке темного пигмента эумеланина и снипы в этом гене связаны с проявлением пигментных пятен и изменением состояния кожи. У каждого здорового человека двойной набор хромосом и каждый ген представлен в двух копиях, соответственно, в организме людей присутствуют два MC1R. И если один из них нормальный, а другой мутантный, человек выглядит на один год старше своего возраста, если оба мутантные - на два года.

Ученые также полагают, что MC1R может взаимодействовать с другими генами, участвующими в воспалительных и окислительных процессах, в результате чего происходят процессы старения кожи. Более детальные исследования помогут понять суть работы MC1R и найти способы устранения мутаций.

Еще одно новейшее исследование, опубликованное в журнале Cell, показывает, что ключом к здоровой жизни и привлекательному внешнему виду может быть заложенная в генах защита от старческих умственных расстройств. Ученые из Института прикладных научных исследований Скриппса выявили генетические основы, позволяющие людям до преклонного возраста оставаться в прекрасной физической форме. В процессе масштабного исследования, продолжавшегося на протяжении восьми лет, ученые собрали огромную коллекцию геномов здоровых пожилых людей и сравнили их с данными контрольной группы. Выяснилось, что здоровые пожилые люди обладали существенно меньшей генетической предрасположенностью к развитию болезни Альцгеймера и ишемической болезни сердца, тогда как риск возникновения диабета и рака у них был таким же, как у большинства их сверстников.

У многих здоровых испытуемых нашли редкую мутацию гена COL25A1, благодаря которой блокируется формированием атеросклеротических бляшек в сосудах головного мозга. Таким образом, людям удается избежать болезни Альцгеймера. Эксперты из Института Скриппса считают, что важную роль в здоровой старости играют гены, защищающие от возрастных когнитивных расстройств. При этом у пациентов с такими формами генов отмечалось не только хорошее физическое состояние и ясный ум - они выглядят гораздо моложе и живут довольно долго, не обращаясь за медицинской помощью.

А пока одни ученые проводят исследования, другие уже испытывают революционные методики омоложения. На днях об успешном завершении уникального эксперимента объявили специалисты американской научно-исследовательской компании BioViva. Впервые в истории медицины они испытали омолаживающую генную терапию на человеке. Интересно, что опыты проводились на возглавляющей BioViva, 44-летней Элизабет Пэрриш. Проект стартовал в сентябре прошлого года, когда Пэриш начала проходить сразу две программы омоложения. Первая была направлена на предотвращение потери мышечной массы, которая происходит с возрастом. Для этого Элизабет ввели ген фоллистатина: эксперименты на животных показали, что он увеличивает массу мышц, блокируя миостатины, которые подавляют рост мышечной ткани.

Целью второй программы было увеличение уровня продукции теломеразы. Хотя концевые участки хромосом - теломеры, не несут генетической информации, они защищают хромосомы от износа. Однако каждый раз, когда делится клетка, теломеры постепенно уменьшаются и в итоге становятся настолько короткими, что больше не могут защищать хромосомы. Из-за этого клетка стареет и больше не может выполнять свои функции. Фермент под названием теломераза способен достраивать короткие теломеры, возвращая клеткам вторую молодость. Чтобы запустить синтез теломеразы, Пэрриш ввели несколько инактивированных вирусов, которые внедрили в ее геном материал для производства удлиняющих теломеры белков.

Это первый случай, когда методику удлинения теломеров испытали на человеке: до того исследования проводили на культурах выращенных клеток и лабораторных животных. Эксперимент проводили в Колумбии, поскольку используемые генотерапевтические препараты пока не одобрены Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA). Разумеется, научное сообщество отнеслось к эксперименту неоднозначно, многие критиковали Пэрриш, но сама она и ее команда остались довольны. Анализы показали, что препараты действительно остановили укорачивание теломер. Лейкоциты в крови Элизабет  стали биологически моложе, а теломеры "удлинились" на 20 лет.

Похоже, ученые создали настоящий эликсир молодости.  Эксперименты в BioViva продолжаются: специалисты компании хотят повернуть старение вспять и в других органах и тканях. Планируется использовать аналогичные технологии для борьбы с внешними признаками увядания, включая старение кожи.