Исследования тела 115-летней женщины дают ключ к разгадке долголетия

Хендрике Ван Андель-Шиппер было 115 лет, когда она умерла в 2005 г. Результаты исследования ее тела свидетельствуют в пользу того, что жизнь человека продолжается долго, если у него нет смертельных болезней и не возникает вредных мутаций, и заканчивается, когда исчезают последние стволовые клетки в кроветворных органах.

Когда женщина с рекордным возрастом завещала свое тело после смерти в качестве объекта научных исследований, это был самый большой подарок ученым, которые занимаются вопросами долголетия.  Эта женщина не просила денег; единственным ее условием было упоминание ее имени при публикациях результатов исследований.  Мы также упомянем ее имя на ее родном языке – Hendrikje Van Andel-Schipper.  Ученые Медицинского центра  Университета Амстердама,  Нидерланды использовали ее тело в своих исследованиях, чтобы выяснить, почему некоторые люди живут долго.  Последняя публикация была посвящена мутациям в генах клеток крови этой уважаемой дамы с применением полной расшифровки генома белых клеток крови – лейкоцитов.

Исследователи нашли, что клетки крови женщины имели более 400 мутаций, то есть поломок генетического кода, унаследованных от родителей и возникших в течение жизни.  Тем не менее, все эти мутации произошли в той части наследственного кода, который не связан ни с одной известной болезнью.   Андель-Шиппер была здорова до самой смерти и не имела признаков болезни или старческого слабоумия.  Как сказали ученые, она была экстремально старой и «просто здоровой».

Клетки крови человека постоянно восполняются за счет деления так называемых стволовых клеток красного кровяного мозга, который находится в губчатых костях.  Каждый из нас начинает свою жизнь с примерно 20 000 этих клеток, из которых  1300 являются «активными».  Они делятся, чтобы затем дать начало клеткам крови нескольких типов. Когда исследователи изучали клетки крови Андель-Шиппер по признакам имеющихся мутаций, они обнаружили, что в момент смерти все ее клетки крови были потомками только двух активных стволовых клеток.

Обычно мутации (поломки) в наследственной информации клеток возникают в момент их деления.  Науке известны мутации, связанные с заболеваниями, например раковыми опухолями, но о мутациях у здорового человека, которые не приводят к болезням, почти ничего не известно.  Поэтому наиболее примечательным оказалось то, что у Андель-Шиппер в течение жизни накопилось много мутаций, но ни одна из них не была связана с болезнью, то есть все ее мутации были безразличными по отношению к состоянию здоровья.  Возможно, это и есть одно из обязательных условий долгой жизни.

Еще один вывод, который был сделан по результатам изучения тела Андель-Шиппер, заключается в том, что долголетие человека, очевидно, также определяется временем присутствия в его организме активных стволовых клеток крови, готовых к размножению, число которых постоянно сокращается в течение жизни и постепенно истощается до единичных клеток к моменту смерти.  Отсюда возникло предположение, что можно будет продлить жизнь, подсаживая пожилому человеку его  стволовые клетки, взятые у него в молодости и соответствующим образом законсервированные.  Эта научная гипотеза требует дальнейших исследований и подтверждений.

Автор admin Категория Старение - Теги: , , Комментарии отключены
10 Сентябрь

Не рак органа, а клон клеток с одной мутацией

Случаи, подобные тому, что произошло с миссис Янг, это часть направления, которое вероятно изменит будущее больных раком. В эпоху расшифровки генома биологи накапливают информацию о молекулярных путях, которые управляют раковой болезнью, и это заставляет их сомневаться в традиционной классификации раковых заболеваний в зависимости от места их появления. Вместо этого исследователи начинают понимать, что все дело в определенных мутациях, которые делают опухолевые клетки способными бесконтрольно разрастаться. Два пациента с раковыми заболеваниями в совершенно разных тканях организма, но вызванными одной и той же мутацией, могут иметь гораздо больше общего, чем люди с опухолями в одном и том же органе, но вызванными разными молекулярными механизмами. И наоборот, два пациента, страдающие внешне одинаковыми типами опухолей, могут иметь очень разные прогнозы, в зависимости от конкретных возникших мутаций (смотри также статью “Когда лучше ничего не делать”).

Waiting for miracleКогда отказываешься от принципа рассматривать рак, как анатомически определяемую болезнь, и сконцентрируешься на ее молекулярных нарушениях, то лечение становится игрой на совершенно другом поле. Общепринятая химиотерапия и радиотерапия работают будучи особенно токсичными по отношению к делящимся клеткам. В то время как эти методы лечения повреждают быстро делящиеся опухолевые клетки, они также воздействуют на многие процессы в теле человека. “Мы стремимся уйти от такой модели и понять изменения, которые возникают в раковой клетке, и которые отличают ее от нормальной клетки,” – говорит Рамин Бирохим в Институте Рака Дана-Фарбер в Бостоне, штат Массачусетс. “Если вы знаете это, вы можете применить лекарства, которые точно нацелены на эти изменения”.

Такой подход убедил многих онкологов в том, что они смогут трансформировать рак из смертельной болезни в хроническое состояние, с которым люди смогут жить почти бесконечно. Это не будет легко. Лечение, вероятно, потребует применения коктейлей из целевых лекарств, которые должны включаться по мере того, как опухоль будет мутировать. Тем не менее, теоретически эти способы лечения должны работать лучше, чем те, которые применяются сейчас, и будут иметь меньший побочный эффект. “Более целевое лечение будет переключать многие раковые заболевания из быстро-текущих смертельных в управляемые состояния,” – считает доктор Бирохим.

Очевидные аналогии можно провести с заболеванием СПИДом, когда коктейль из средств против ретровирусов может затормозить размножение вируса, давая возможность людям жить с инфекцией до преклонного возраста. Если они становятся устойчивыми по отношению к одному лекарству, начинается действие другого лекарства. “СПИД был переведен из смертельной болезни в хроническое состояние, и мы надеемся сделать те же вещи с раком,” – говорит доктор Бирохим.

Прогресс в понимании молекулярного разнообразия рака груди намекает на такие возможности. В середине 1990-х годов, генетики открыли BRCA1 и BRCA2, два гена, которые, взятые вместе, отвечают за более половины всех наследственных форм рака груди. В этих генах закодированы белки, отвечающие за восстановление ДНК, поэтому если они неверны, клетки становятся склонными накапливать мутации, приводящие к раку.

PARP-ингибитор, протестировать который помогает миссис Янг, блокирует ферменты, участвующие в различных механизмах восстановления ДНК. В то время как это может выглядеть неожиданным лечить болезнь усугублением проблемы, идея заключается в том, что клетки, в которых восстановление ДНК нарушено сильнее, оно станет настолько неправильным, что клетки погибнут. По крайней мере до сих пор, с миссис Янг все хорошо.

Наследственные мутации составляют только 10 процентов от раков груди, поэтому главные усилия в отношении рака груди и других опухолей направлены на выявление мутаций, которые возникают спонтанно в отдельных клетках и делают их раковыми. Например, Международный консорциум генетики рака (ICGC), образованный в апреле 2008 г., поставил целью секвенировать ДНК из 25 000 конкретных опухолей для составления списка мутаций, возникших в 50 наиболее часто встречающихся раковых заболеваний.

Может оказаться вовлеченным огромное разнообразие мутаций различных типов. Они могут включать изменения одной буквы в генетическом коде, потери обширных генетических участков (делеции), включения и дублирования, а также перестройки в хромосомах, что может приводить к тому, что части разных генов начинают работать вместе. Химические изменения в ДНК, такие как дополнение или удаление метильных групп, также могут приводить к активации отдельных генов.

Начальные геномные исследования одной из форм рака головного мозга, известной как глиобластома, выявили, что это на самом деле два заболевания с разным возрастом появления и шансами болных на выживание в зависимости от того, мутировал ли ген под названием IDH1 (Science, vol 321, p 1807).

Догадка о том, что рак груди включает в себя больше, чем одно заболевание, возникла из опыта по применению тамоксифена, одобренного к применению еще в 1977 г., поскольку это лекарство действовало только у пациенток, у которых эти опухоли имели рецепторы на гормон эстроген.

3 Март