Новый алгоритм находит гены старения

Ученые разработали компьютерный алгоритм, который может находить гены, ответственные за старение организма. Отключение этих генов поможет существенно продлить жизнь.

Компьютерный алгоритм, разработан исследователями из Тель-Авивского университета. Докторант Керен Ицхак (Keren Yizhak) из лаборатории профессора Эйтана Руппина (Eytan Ruppin) и ее коллеги сосредоточили внимание на наиболее изученном явлении, позволяющем продлить жизнь: ограничении калорий.

Ограничение потребления калорий является одним из немногих проверенных способов борьбы со старением. Хотя основной механизм этого явления пока неизвестен, эффективность ограничения калорий была доказана многими лабораториями в опытах на мухах, дрожжах, червях, обезьянах и людях.

Новый компьютерный алгоритм способен выделить гены, отключение которых может создать такой же омолаживающий эффект. Ученые считают, что это поможет разработать новые препараты для лечения старения, а в будущем, возможно, генной терапии, которая продлит активную жизнь человека минимум в несколько раз.

Новый компьютерный алгоритм способен отыскать гены старения, отключение которых может омолодить организм. Эксперименты на дрожжах дают обнадеживающие результаты: отключение ранее неизвестных генов GRE3 и ADH2 существенно продляет жизнь дрожжей

«Большинство аналогичных компьютерных алгоритмов пытаются найти цели для лекарств, убивающих раковые клетки или бактериальные инфекции, - рассказывает Керен Ицхак. - Наш алгоритм является первым, который будет искать препараты, не убивающие старые и больные клетки, а превращающие их в молодые и здоровые».

Лаборатория Эйтана Руппина является лидером в активно развивающейся области генетического метаболического моделирования. Эта область науки пытается использовать математические уравнения и компьютерные вычисления, чтобы описать процесс обмена веществ и поддержания жизни отдельных живых клеток и всего организма в целом. Сложные компьютерные модели, которые еще 20 лет назад считались фантастикой, сегодня позволяют воспроизводить сложнейшие природные процессы и ставить виртуальные опыты.

Алгоритм Керен Ицхак, названный метаболический алгоритм преобразования или MTA , может анализировать информацию о любых двух метаболических состояниях и прогнозировать генетические изменения, необходимые для перехода из одного состояния в другое.

Работоспособность нового алгоритма доказана в серии лабораторных экспериментов. В частности алгоритм MTA смог обнаружить гены, отключение которых способно омолаживать дрожжевые клетки. Как известно, дрожжи являются наиболее широко используемой генетической моделью, поскольку большая часть ДНК этого организма присутствует и в геноме человека.

На дрожжах МТА работает очень хорошо. Некоторые из обнаруженных МТА генов уже были известны тем, что их выключение может продлить срок жизни дрожжей. Также были найдены два новых гена, GRE3 и ADH2, отключение которых вызывает повышенные уровни оксидативного стресса аналогичные тем, что получаются путем ограничения калорий. Таким образом, выключение генов GRE3 и ADH2 значительно продлевает жизнь дрожжей без каких-либо побочных эффектов.

Ученые надеются, что новый компьютерный алгоритм поможет обнаружить гены старения и в организме человека, а также сможет найти лекарства для лечения различных нарушений обмена веществ, включая препараты для лечения диабета, рака, ожирения, нейродегенеративных расстройств