Ген долголетия голых землекопов продлевает жизнь мышам

Голые землекопы, известные своей долгой продолжительностью жизни и исключительной устойчивостью к возрастным заболеваниям, давно привлекли внимание научного сообщества. Введя мышам специфический ген, ответственный за усиленное восстановление и защиту клеток, исследователи из Рочестера открыли захватывающие возможности для раскрытия секретов старения и продления продолжительности жизни человека.

«Наше исследование доказывает принцип, что уникальные механизмы долголетия, которые развились у долгоживущих видов млекопитающих, могут быть экспортированы для увеличения продолжительности жизни других млекопитающих», — говорит Вера Горбунова, профессор биологии и медицины Дорис Джонс Черри в Рочестере. Горбунова вместе с профессором биологии Андреем Селуановым и их коллегами сообщают в исследовании, опубликованном в журнале Природа что они успешно перенесли ген, ответственный за выработку высокомолекулярной гиалуроновой кислоты (HMW-HA), от голого землекопа мышам. Это привело к улучшению здоровья и увеличению средней продолжительности жизни мышей примерно на 4,4 процента.

Уникальный механизм устойчивости к раку

Голые землекопы — это грызуны размером с мышь, которые обладают исключительной долговечностью для грызунов их размера; они могут жить до 41 года, что почти в десять раз дольше, чем грызуны аналогичного размера. В отличие от многих других видов, голые землекопы с возрастом не часто заболевают болезнями, включая нейродегенерацию, сердечно-сосудистые заболевания, артрит и рак. Горбунова и Селуанов посвятили десятилетия исследований пониманию уникальных механизмов, которые голые землекопы используют для защиты от старения и болезней.

Ранее исследователи обнаружили, что HMW-HA является одним из механизмов, ответственных за необычную устойчивость голых землекопов к раку. По сравнению с мышами и людьми, у голых землекопов в организме содержится примерно в десять раз больше HMW-HA. Когда исследователи удалили HMW-HA из клеток голого землекопа, клетки с большей вероятностью образовывали опухоли.

Горбунова, Селуанов и их коллеги хотели посмотреть, можно ли воспроизвести положительный эффект HMW-HA и на других животных.

Перенос гена, производящего HMW-HA

Команда генетически модифицировала модель мыши, чтобы создать у голого землекопа версию гена гиалуронансинтазы 2, который отвечает за выработку белка, продуцирующего HMW-HA. Хотя ген гиалуронансинтазы 2 есть у всех млекопитающих, версия голого землекопа, по-видимому, усилена и обеспечивает более сильную экспрессию гена.

Исследователи обнаружили, что мыши, у которых была версия гена голого землекопа, имели лучшую защиту как от спонтанных опухолей, так и от химически индуцированного рака кожи. У мышей также улучшилось общее состояние здоровья и они жили дольше по сравнению с обычными мышами. По мере старения мышей с версией гена голого землекопа у них наблюдалось меньше воспалений в различных частях тела (воспаление является признаком старения) и сохранялся более здоровый кишечник.

Хотя необходимы дополнительные исследования того, почему HMW-HA оказывает такое благотворное воздействие, исследователи полагают, что это связано со способностью HMW-HA напрямую регулировать иммунную систему.

Фонтан молодости для человечества?

Полученные результаты открывают новые возможности для изучения того, как HMW-HA можно использовать для увеличения продолжительности жизни и уменьшения заболеваний, связанных с воспалением, у людей.

«Нам потребовалось 10 лет с момента открытия HMW-HA у голого землекопа до того, как мы доказали, что HMW-HA улучшает здоровье мышей», — говорит Горбунова. «Наша следующая цель — передать это преимущество людям».

Они полагают, что могут добиться этого двумя путями: либо за счет замедления деградации HMW-HA, либо за счет усиления синтеза HMW-HA.

«Мы уже идентифицировали молекулы, которые замедляют деградацию гиалуронана, и тестируем их в доклинических испытаниях», — говорит Селуанов. «Мы надеемся, что наши результаты станут первым, но не последним примером того, как адаптации долгоживущих видов могут быть адаптированы для улучшения долголетия и здоровья человека».