Ученые раскрыли один из секретов смерти от старости 13-летних подростков

Медики нашли подтверждение тому, что редчайшая болезнь - прогерия, преждевременное старение, обусловлено в ряде случаев не столько мутациями в ДНК, сколько включением не тех генов, которые необходимы.

Детская прогерия, она же Хатчинсона-Гилфорда, встречается очень редко, врачам известно менее ста случаев этого заболевания. Но оно достаточно известно как среди ученых, так и среди широкой общественности - потому что речь идет о преждевременном старении. Уже в возрасте двух-трех лет ребенок начинает стареть, а средняя продолжительность жизни с прогерией составляет всего 13 лет. Атеросклероз, изменения в суставах, пигментные пятна на истонченной коже, повышенный риск рака; лекарства от прогерии не существует в принципе.

В журнале Epigenetics группа испанских ученых представила доказательства того, что ключевую роль в болезни могут играть вовсе не мутации в ДНК. Да, ранее было доказано, что мутация в генах LMNA или WRN приводит к развитию либо детской, либо взрослой прогерии. Да, ген WRN это Werner syndrome RecQ helicase, словосочетание "синдром Вернера" (прогерия взрослых, проявляется после совершеннолетия) есть даже в его названии... но есть два нюанса.

Нюанс первый - допустим, что мутация произошла. Что дальше? Что именно в таком случае происходит с клетками организма? Сказать "мутация" - значит констатировать факт перестановки нескольких групп атомов в молекуле ДНК, но от перестановки атомов не стареют и не умирают. Для патологических изменений нужно что-то большее, но что именно?

Прошлые исследования показали, что в клетках больных нарушается репарация ДНК, то есть дает сбой система починки генетического материала. Еще у них быстрее уменьшаются теломеры, защищающие хромосомы белки. А еще белок ламин-А, который и кодирует тот самый ген LMNA, у больных устроен неправильно и из-за этого деформирует стенку клеточного ядра. Врачи уже довольно много знают о том, что происходит после мутации, однако...

...у части больных этих мутаций нет. С их генами все на первый взгляд в порядке. А синдромы те же. И прогноз тот же. То ли это две очень похожие болезни, то ли это одна болезнь со множеством возможных причин (кстати, до сих пор неизвестны точные причины шизофрении, да и не только ее). Чтобы лучше разобраться в секретах прогерии, врачи обратились уже не к генетике, а к эпигенетике. Это, конечно, делали и раньше (для биологов и врачей - см. статью в PNAS 2006 года, вот .pdf) - но лишь на одном пациенте с мутацией в гене LMNA.

Про эпигенетику мы неоднократно писали, поэтому просто напомним: последовательность нуклеотидов ДНК определяет то, что именно синтезировать, а вот на вопросы "когда?" и "в каком количестве?" отвечает уже кое-что другое. На ДНК может быть нанесена специальная химическая метка (это каждая наша клетка делает самостоятельно) для выключения ненужных генов, а молекулы хромосомных белков тоже умеют модифицироваться и останавливать считывание информации с определенных генов - все эти изменения и есть предмет исследования эпигенетики. Не путать с генетикой, ведь гены-то при этом не меняются! Что в мозге, что в селезенке, гены одинаковы; клетки просто включают разные гены и за счет этого столь разительно отличаются друг от друга.

Ученым удалось добыть клетки как у больных с подтвержденной мутацией по LMNA гену, так и у тех, у кого с геном было все в порядке. У всех обнаружились изменения в метилировании ДНК, то есть у них были инактивированы не те же гены, что у здорового человека. Подробный перечень отличий приводится в статье исследователей... но, вынужденны вас разочаровать, немедленного ответа на вопрос "так почему же человек так быстро стареет?" пока нет. Следы привели в ту часть генома, где закодированы короткие молекулы РНК, так называемые PIWI-РНК, это до сих пор плохо изученный участок, практически белое пятно на генетической карте.

Известно, что такие молекулы РНК обычно сами регулируют работу многих других генов, так что это явно не простой сбой в синтезе какого-то одного белка (как можно было бы подумать после обнаружения связи мутации LMNA с болезнью). Это скорее серьезное нарушение в сложной системе управления активностью генов, причем оно может быть интересно не только специалистам по редчайшему заболеванию.

В завершении этого рассказа стоит, наконец, написать самое важное. Если мы поймем, почему развивается преждевременное старение, мы, возможно, сможем понять и старение как таковое. Соответственно, создав лекарства от прогерии мы можем выйти и на радикальное продление жизни. Вполне здоровых людей.