Мутации долгожительства ослабляют мутации болезней

Хотя образ жизни сильно влияет на ее продолжительность, возможность человека прожить 100 и более лет зависит от генов. Об этом свидетельствует анализ семей-долгожителей и наблюдения за близнецами. В современной молекулярной генетике появляется все больше методов, позволяющих с разной степенью точности найти в геноме ключевые участки, связанные с долгой жизнью. Новое исследование в данной области провели ученые из Бостона. Они открыли генетические маркеры, предсказывающие человеку долгую жизнь с 77−процентной вероятностью.

Поиск возглавляли Паола Себастиани (Paola Sebastiani), профессор медицинского колледжа Бостонского университета, и Томас Перлс, специалист-геронтолог Бостонского медицинского центра (Boston Medical Center). Специалисты проанализировали ДНК 1055 человек в возрасте 100 лет и более. Контрольную группу составили 1267 человек, не вступивших в преклонный возраст.

Как изучали геном столетних

Долгожителей изучают не впервые. У них удалось найти, например, чрезвычайно полезную мутацию, связанную с восстановлением теломер. Но для исследования всего генома нужны другие методы. Зато анализ однонуклеотидного полиморфизма (SNP, или снипы) позволяет во всем геноме найти точечные мутации — замены одного нуклеотида другим, по которым группа долгожителей отличается от группы обычных людей. Ученые проанализировали около 295 тыс. снипов и нашли 150, по которым долгожители достоверно отличались. Из них 77 представляли собой точечные мутации известных генов с разнообразными функциями.

Чтобы оценить, с какой точностью эти мутации могут предсказать долгую жизнь, ученые применили математическое моделирование. Они построили генетическую модель долгожительства по каждому из 150 маркеров и оценили его предсказательную силу.

Полезные мутации не действуют в одиночку

Моделирование показало, что вероятность долгой жизни зависит от количества данных мутаций в геноме: у наиболее старшей группы — 110 и более лет  — их пропорция больше. Но главное — зависит от комбинации мутаций. Одни комбинации предсказывают обычное долгожительство (90−99 лет), а другие — экстремальное (сто лет и более).

Кластерный анализ показал, что мутации группируются в 19 кластеров, объединивших большие или маленькие группы долгожителей. Ученые говорят, что каждая такая группа имеет свою «роспись» долгожительства в геноме.

Суммарную вероятность предсказания этой особенности по всем группам маркеров ученые оценили в 77%.

В контрольной группе оказалось 8% носителей генетической комбинации, предсказывающей экстремальное долгожительство (возможно, этим людям предстоит в будущем прожить более 100 лет). Это показывает, что в обычной человеческой популяции не так уж мало людей, которым долгая жизнь предписана генетически (интересно, как бы они распорядились этим подарком, если бы знали о нем).

Здорового генома недостаточно

Ученые подчеркивают, что использование столетнего критерия подразумевает не только модель долгожительства, но и модель здоровой старости, поскольку у тех, кто перешагивает вековой рубеж, старческие болезни начинаются не раньше, чем в середине десятого десятка жизни.

Было интересно сравнить генетические маркеры долгожительства с маркерами возрастных болезней. И проверить гипотезу: может быть, долгожительство обеспечено исключительно здоровым геномом, в котором нет никаких маркеров заболеваний?

Биологи нашли, что в разных кластерах возрастные боезни начинаются в разном возрасте. Зато по маркерам возрастных болезней достоверные отличия между долгожителями и контрольной группой найти не удалось. Возможно, предполагают авторы, мутации долгожительства в правильном сочетании и в достаточном количестве противостоят мутациям, связанным с болезнями. И потому болезни и немощь отодвигаются на самый конец долгой жизни.

Точность предсказания будет увеличиваться по мере роста наших знаний о работе человеческого генома, говорят ученые. Тем не менее она никогда не станет стопроцентной. Не следует забывать, что изменение образа жизни может изменить влияние генов как в ту, так и в другую сторону.

Статья о генетических маркерах долгожительства опубликована в последнем выпуске Science.