Эпигенетика. Как современная биология переписывает наши представления о генетике, заболеваниях и наследственности

Не прекращаются оживленные дискуссии и по вопросу продления срока жизни человека, под которым подразумевается увеличение продолжительности ее конечной стадии, преклонного возраста. Вероятность продления жизни основывается на концепции использования разного рода вмешательств, которые позволят нам жить дольше. Однако, затрагивая эту тему, мы вторгаемся в недостаточно исследованные как с социологической, так и с научной точки зрения области. Чтобы понять причины этого, нам следует разобраться в вопросах, что представляет собой старение и почему этот процесс является неотъемлемой частью долголетия.

Согласно одному из определений, «старение есть прогрессирующее функциональное ухудшение функций тканей, в конечном итоге приводящий к смерти»[235]. Именно этот функциональный спад, а не сам уход из жизни, и является для большинства людей наиболее угнетающим аспектом старения.

Собственно говоря, большинство из нас прекрасно понимают значимость не просто существования, а качества жизни. Так, в ходе проведенного 2010 году опроса из 605 взрослых австралийцев почти половина заявила, что они не станут принимать препараты против старения, если таковые будут изобретены. Свой выбор они обосновывали именно стремлением к качеству жизни. Эти респонденты не считали, что подобного рода лекарства способны продлить здоровую жизнь. Идея просто жить дольше казалась им малопривлекательной, если такая жизнь подразумевала постоянно ухудшающееся здоровье и беспомощность. Эти респонденты согласны были продлевать срок собственной жизни лишь в том случае, если бы в последние ее годы они чувствовали себя полностью здоровыми[236].

Таким образом, в любой научной дискуссии о старении присутствуют два разных аспекта. Это собственно продолжительность жизни и контроль над возрастными изменениями, сопутствующими старению. Неясной остается степень, до которой возможно или разумно разделять эти два аспекта, по крайней мере, при обсуждении продолжительности жизни человека.

Эпигенетике, несомненно, принадлежит особая роль в процессе старения. Она является хотя и не единственным, но, определенно, значимым его фактором. Поле деятельности эпигенетики, связанное со старением, в последние годы спровоцировало ожесточенные дебаты в фармацевтической промышленности, и в конце настоящей главы мы еще вернемся к этому вопросу.

Мы должны разобраться, почему, когда мы стареем, наши клетки начинают хуже справляться со своими обязанностями, в результате чего мы в большей степени подвержены риску развития таких заболеваний как рак, диабет 2 типа, сердечнососудистые болезни, слабоумие и еще многих и многих других. Одна из причин этого в том, что программа ДНК в клетках нашего организма меняется, причем не в лучшую сторону. В ДНК накапливаются случайные изменения последовательности. К ним относятся соматические мутации, влияющие на клетки тканей организма, но не на зародышевую линию. Многие виды рака приводят к изменениям последовательности ДНК, часто вызываемым довольно существенными перестановками хромосом, при которых генетический материал передается от одной хромосомы к другой.

Виновен по ассоциации

Однако, в чем мы уже убедились, наши клетки располагают многочисленными механизмами, предназначенными для того, чтобы сохранить схему ДНК максимально неприкосновенной. Где это только возможно, клеточные «настройки по умолчанию» всеми силами поддерживают геном в его исходном состоянии. Но с эпигеномом — другая история. По самой своей природе он более гибок и пластичен, чем геном. По этой причине нет ничего удивительного в том, что эпигенетические модификации у животного с возрастом меняются. Поскольку эпигеном значительно более изменчив и непостоянен, чем геном, он по мере старения организма становится куда в большей степени, нежели геном, предрасположенным к изменениям.

С некоторыми примерами этого мы уже встречались в главе 5, когда говорили о том, почему генетически идентичные близнецы по мере взросления становятся менее идентичными с точки зрения эпигенетики. Вопрос о том, как с возрастом меняется сам эпигеном, был исследован учеными, можно сказать, напрямую. В ходе экспериментов изучались две большие группы людей из Исландии и американского штата Юта, принимавшие участие в программе долгосрочных научных наблюдений. С периодичностью в одиннадцать и шестнадцать лет у этих людей брались образцы крови, из которых затем была выделена ДНК. В крови содержатся красные (эритроциты) и белые (лейкоциты) кровяные тельца. Эритроциты переносят по всему организму кислород и, по сути, представляют собой крошечные мешочки гемоглобина. Лейкоциты являются клетками, генерирующими иммунные реакции на инфекции. Эти клетки обладают ядрами и содержат ДНК.