Цивилизация
Недавно созданные генетически модифицированные мыши в будущем помогут людям с мышечной дистрофией, а также ленивым любителям бодибилдинга, которые не хотят тратить много времени на наращивание мышечной массы, сообщает Nature. Биологам удалось создать генетически изменённых мышей, чья мышечная масса превышает норму в четыре раза.
Гигантских грызунов создал профессор молекулярной биологии и генетики Сэ Чин Ли из Университета Джона Хопкинса в Балтиморе. Мыши обладают двумя генетическими отличиями, которые даже визуально делают их непохожими на собратьев.
В ходе опытов над мышами профессор отключил ген, регулирующий рост мышц и кодирующий выработку белка миостатина, и активировал выработку эндогенного белка фоллистатина.
Генетические модификации вызвали у животных резкий рост мышц. Размер мышечных волокон мутантов превышал норму в два раза (на 117%). Кроме того, количество волокон увеличилось на 73%.
Профессор Сэ Чин Ли открыл механизм действия белка миостатина еще в 1997 году. Как было известно биологам на тот момент, белок ограничивает развитие мускулов. Десять лет назад Ли, манипулируя с геном, который ответственен за выработку миостатина, создал «могучих» по тем временам мышей, чья мышечная масса на 20–30% превышала норму. Подобного эффекта учёный добился после того, как генетически блокировал выработку белка.
Теперь биологу удалось усилить процесс второй модификацией, которая простимулировала выработку фоллистатина.
Размеры «получившихся» в результате комплексной генетической обработки мышей поразили даже самого исследователя.
Как отмечает профессор Ли, его опыты подтверждают, что миостатин — лишь один из биологических факторов, имеющих отношение к скелетной мускулатуре. Ингибирование миостатина и активация фоллистатина — далеко не единственный способ улучшить состояние мышц. Например, кодирование белка, который способствует регенерации мышечной ткани, зависит от гена IGF-1. К такому выводу пришла доктор Элизабет Макнэйли из отдела медицинской генетики человека Чикагского университета. Кроме того, по её мнению, аналогичным действием могут обладать и стволовые клетки.
Профессор Ли особо отметил, что у мышей зафиксирован более высокий уровень миостатина по сравнению с людьми. Это означает, что работа белка имеет для человеческого организма намного меньшее значение, чем для мышиного. «Следовательно, у людей существуют другие механизмы регулирования мышечной массы», — отметил профессор Ли.
Если исследователям удастся обнаружить другие белки, с которыми взаимодействует фоллистатин, они смогут создать новые медикаменты, использование которых окажет положительное воздействие на развитие мышц у людей.
Исследователям Национального института артрита и костно-мышечных и кожных заболеваний (NIAMS) уже удалось создать препарат трихостатина А, который регенерирует мышечную ткань. Сначала мышей подвергли генетической модификации, из-за которой они заболели мышечной дистрофией. А двухнедельный «приём» препарата-ингибитора фермента деацетилазы полностью восстановил мышцы грызунов и возвратил им способность двигаться (в данном случае бегать и плавать). Впрочем, учёные до сих пор проводят дополнительные эксперименты, чтобы выяснить, как препарат действует на более крупных животных. Лишь после они перейдут к клиническим испытаниям.
Препарат для увеличения мышечной массы и регенерации мускулов необходим не только дистрофикам. По словам профессора Ли, подобные медикаменты очень помогут пожилым людям. «Конечно же, мы не стремимся создавать восьмидесятилетних Шварценеггеров. Мы просто хотим, чтобы пожилые люди не падали и не получали переломы».
Впрочем, уже сейчас открытию профессора Ли можно найти применение в селекции. Например, предыдущие опыты с миостатином уже привели к выведению сверхмясной породы коров. Да и многие спортсмены, вероятно, соблазнились бы таким быстрым способом приобретения великолепной физической формы. Конечно, если бы действующие на людей так же, как на мышей, препараты уже существовали. Кстати, по мнению профессора Ли, нет никакой гарантии, что люди сейчас не проводят эксперименты с аналогичными составами, предназначенными для атлетов.
Результаты исследования представлены в журнале PLoS One.