Казалось бы, раз биологи и биохимики со всего мира, занимающиеся вопросами продолжительности жизни, или вовсе не смотрят в сторону липидов, или делают это весьма неохотно, то и коллегам из Сколковского института науки и технологий нет резона их разрабатывать. Однако ученые Сколтеха, вопреки устоявшемуся мнению, посчитали это направление перспективным и далеко продвинулись в исследованиях, заняв на научном рынке определенную нишу и обратив на себя внимание научной общественности. Уже шесть лет работает с липидами один из авторов многообещающего метода кандидат биологических наук Екатерина Храмеева, научный сотрудник Сколтеха и Института проблем передачи информации им. А.А.Харкевича РАН.
Поясним: в последние годы продолжительность жизни значительно увеличилась (в России в 1901-1950 годах 32-58 лет, в 1951-2000 годах 59-69 лет, сегодня 71,2 года). Однако не редкость, когда люди доживают и до 120 лет. Пока это рекорд, и, чтобы рекордсменов было как можно больше, исследователи стремятся проникнуть в тайны действия фундаментального механизма, регулирующего долголетие, чтобы попытаться что-то такое в нем подправить и тем самым увеличить число долгожителей на планете. В Сколково обратили внимание на липиды — природные органические вещества, включающие жиры и входящие в состав всех живых клеток. Основная часть липидов попадает в организм вместе с пищей и имеет огромное значение для здоровья человека, поскольку содержит множество витаминов, а также жирных кислот. Липиды разные, у всех свои особенности, но есть и такие, что влияют на продолжительность жизни. Потому что липиды и метаболиты гораздо ближе к реальным процессам, происходящим в клетках, чем, скажем, геном. И если изменения (мутации) в геноме могут и не привести к каким-то физиологически значимым “подвижкам”, то в липидах и метаболитах это обязательно случится, поскольку они — непосредственные участники метаболизма и физиологических процессов. Но установить это можно лишь с помощью точных приборов — масс-спектрометров, измеряющих уровень жиров в тканях человека. Метод достаточно сложный, и до недавнего времени ученым не удавалось достичь высокой точности измерений, возможно, потому, что не было спроса со стороны науки. Биологи Сколтеха взялись за решение проблемы — создали в институте лабораторию масс-спектрометрии, оснащенную новейшими приборами мирового уровня, и работают над усовершенствованием технологии.
Следующий этап — сбор образцов для изучения. Из чуть ли не 5000 видов млекопитающих биологи отобрали 35: грызунов, летучих мышей и приматов, включая человека. Понятно, что продолжительность жизни у каждого своя: одни живут мало, другие долго. Но есть некая “планка” — и преодолеть ее виды не в состоянии. У млекопитающих взяли от трех до десяти образцов, чтобы определить уровень липидов, а для сопоставимости и достоверности результатов попросили коллег из немецкого Института Макса Планка провести дополнительные измерения. Анализом данных занималась Екатерина Храмеева. У группы биологов в составе шести человек (не считая занимавшихся только сбором образцов) на это ушло года четыре.
— Наша цель, — объясняет молодой биолог, — определить соответствие между максимальной продолжительностью жизни каждого вида и уровнем липидов в организмах. Как они связаны между собой, как действует этот важнейший механизм и что на него влияет? Мы строим сложные математические модели, чтобы по показателям жирового состава ткани каждого вида предсказать его возможный максимальный возраст. Стараемся установить, действительно ли определенная группа жиров регулирует продолжительность жизни. Выяснить, что собой представляют эти жиры, изучить их свойства, чтобы понять, кто за что отвечает. Эти фундаментальные исследования не предусматривают практического применения. Однако в идеале, естественно со временем, медики смогут давать рекомендации пациентам: кому, скажем, надо срочно худеть, а кому, наоборот, набирать вес. Ответят на интересующий всех вопрос: сколько жира должно быть в тканях человека, чтобы он жил долго? Что есть можно, а чего не рекомендуется или попросту следует избегать? Чтобы узнать все это, нам необходимо исследовать 20 тысяч соединений, затем перепроверить результаты — иначе где гарантии, что мы не допустили ошибки?!
Интерес к новой области исследований в мире большой: сколковские биологи судят об этом по откликам на их публикации в ведущих иностранных журналах. Реакция предсказуемая: одни принимают исследования и разделяют предположения авторов, другие относятся ко всему с недоверием, упирая на тот факт, что технология измерения уровня липидов в организме далека от совершенства. Позиция Сколтеха очевидна: если бы в мире появились группы, занимающиеся подобными проектами, то полученные ими данные можно было бы сопоставлять.
Что же касается времени, которое потребуется на исследования, то это обстоятельство молодого биолога, естественно, не смущает. Задача решаемая, уверена Екатерина, и лет через пять-десять необыкновенная технология войдет в научный обиход и станет доступна, как сегодня, например, секвенирование белков и нуклеиновых кислот в генетике. В этом недалеком “завтра” биологи обнаружат искомые липиды, повышенное содержание которых в тканях позволяет нам жить долго, и те, что чуть ли не в буквальном смысле “отравляют нам жизнь”. Возможно, тогда фармацевты разработают некие лекарства, под их действием содержание в тканях одного липида или нескольких начнет увеличиваться — и чудесным образом, без особых хлопот, человек станет долгожителем и проживет лет до 120.
Уникален и сам по себе набор данных из 35 видов — ничем подобным наука еще не располагала. Так как же было ими не воспользоваться! И сейчас Екатерина Храмеева изучает разнообразные виды липидов, образовавшиеся в ходе эволюции, и их индивидуальные свойства. Статья для ведущего журнала уже готова и находится на рецензии. Помимо нового фундаментального знания об эволюции и многообразии жиров, ученые смогут составить картину изменений, которые произошли с организмом человека и его мозгом за сотни тысяч лет. Возможно, из исследования удастся извлечь и практическую пользу: приблизить появление принципиально новых персонифицированных препаратов для лечения самых разных заболеваний.
Юрий Дризе
Иллюстрации предоставлены Е.Храмеевой
На первой иллюстрации: Максимальная продолжительность жизни в 35 видах. Сколько липидов удалось измерить?
На второй иллюстрации: Сколько липидов способствует продолжительности жизни?
Нет комментариев