Самыми верными признаками старости люди считают морщины и седые волосы. Но наши гены и хромосомы стареют вместе с нами и также обретают черты, свойственные почтенному возрасту.
С каждым клеточным делением, начиная с первой репликации ДНК и деления оплодотворенной яйцеклетки, хромосомы становятся короче.
Из-за несовершенства аппарата репликации – системы считывания наследственной информации – концевые участки хромосом, теломеры, теряют при повторном воспроизведении часть нуклеотидов. Специальный фермент теломераза может достроить недостающие последовательности ДНК и удлинить теломеры до нужной длины. Но теломераза активна не во всех органах и тканях. Например, клетки слизистой оболочки желудка и кожи, чтобы хорошо выполнять свои функции, должны делиться на протяжении всей нашей жизни, поэтому в них теломераза активна. В других типах тканей этот фермент активен лишь тогда, когда организм растет. С возрастом активность теломеразы снижается и даже блокируется. Теломеры начинают укорачиваться безвозвратно. Существенно ускоряет этот процесс и «несанкционированная» чрезмерная активность дремлющих до поры до времени элементов генетического аппарата.
В настоящее время деградацию теломер рассматривают в качестве одной из возможных причин рака и других серьезных заболеваний.
Скорость, с которой она происходит, может повлиять и на общее состояние здоровья человека.
Исследователи из Нью-Йоркского колледжа медицины Альберта Эйнштейна опубликовали 22 мая в журнале JoVE метод оценки здоровья с помощью измерения длины теломер. Визуализация эксперимента делает его более наглядным и упрощает воспроизведение в любой другой лаборатории. Видеоролик с методикой измерения длины теломер размещен на сайте JoVE – первого и единственного рецензируемого научного онлайн-журнала, в котором научные исследования представлены в видеоформате.
«Представьте, что длина теломеры – это своеобразный термометр, с помощью которого можно измерять здоровье вашего генетического материала,
– поясняет руководитель исследования доктор Гил Ацмон. – Этот термометр сообщает вам, соответствуете ли вы своему возрасту. Если в ваших хромосомах длинные теломеры, вы находитесь в хорошей форме, если короткие – вы менее здоровы».
Публикация результатов этого исследования, надеется доктор Ацмон, повлияет на сообщество специалистов-геронтологов, поскольку снабдит их инструментом для классификации различных возрастных групп населения по состоянию здоровья. «Я опубликовал эти данные в JoVE, потому что хочу, чтобы люди широко применяли мою методику. Чем больше информации с ее помощью соберет медицинское сообщество, тем более достоверную корреляцию между возрастом и состоянием здоровья населения мы сможем получить».
Методика открывает новые возможности и в оценке эффективности лечения.
Например, врач может сравнить степень деградации теломер у нескольких тяжелобольных пациентов с одинаковым заболеванием и определить, замедляет ли данное лечение процесс укорачивания хромосом.
Во многих лабораториях мира, где изучают процессы старения и механизмы онкогенеза, исследованию влияния длины теломер и активности теломеразы на эти события уделяют пристальное внимание. Нобелевская премия 2009 года по медицине и физиологии «за открытие механизмов защиты хромосом теломерами и фермента теломеразы» присуждена Элизабет Блэкбёрн, Кэрол Грейдер и Джеку Шостаку. Возможно, именно в этой области будут найдены секреты долголетия.