Российский научный фонд поддержал грантом проект «Поиск и анализ детерминант соматической митохондриальной гетероплазмии пожилых людей». Генетики и медики смогут провести глубокие молекулярные анализы и выявить закономерности между поломками митохондриального генома и биологическим возрастом человека. Подробнее о проекте kantiana.ru рассказал кандидат биологических наук, руководитель центра геномных исследований БФУ им. И. Канта, старший научный сотрудник Федеральной политехнической школы Лозанны Константин Попадьин.

Митохондрии содержатся в большом количестве в клетках. Многие из курса школьной биологии помнят, что основная их функция заключается в синтезе АТФ, то есть генерации энергии. Интерес со стороны исследователей обусловлен наличием у митохондрий собственной ДНК, которая наследуется только через яйцеклетку — то есть передается ребенку исключительно по материнской линии.

 

Исследователи БФУ изучат скорость старения пожилых людей Калининграда

 

«С течением человеческой жизни с митохондриями случаются «поломки» — это мутации, вызванные делецией (выпадением нуклеотидов) или их замещением. Для наглядности, давайте рассмотрим предложение «мама мыла раму». Уберите одно слово или замените букву с «рАму» на «рОму». В обоих случаях смысл изменится. Так происходит и с информацией в митохондриальной ДНК. Часто такая «взбунтовавшаяся» митохондрия ведет себя эгоистично — она размножается чаще, чем здоровые соседи. И поначалу редкая и стало быть незначительная «поломка» со временем множится (увеличивается в частоте) внутри тканей человека приводя к серьезному урону — гибели клеток, наполненных «эгоистичными» митохондриями.

Но, во-первых, это нормальный процесс в ходе нашего здорового старения. Во-вторых, реальную угрозу представляют «поломки» митохондриальной ДНК, когда речь идет о клетках головного мозга — нейронах и клетках мышечной ткани.  Они не способны делиться в отличие от клеток других органов, а значит, не обновляются. Больные митохондрии не замещаются на здоровые, что приводит к нейродегенеративным заболеваниям или саркопении – прогрессирующей потере мышечной массы и силы», — рассказал ученый Константин Попадьин.

Когда запускается этот активный процесс мутации митохондрий? Это актуальный вопрос для науки, на который предстоит ответить в рамках исследования.

«По сути, мы первые проведем столь масштабное исследование митохондриальной ДНК и узнаем скорость старения человека. Для этого мы пригласим 500 добровольцев —  жителей Калининграда от 70 лет и старше. Возьмем биопсию мышечной ткани и совместно с коллегами  из Сколковского института науки и технологий просеквенируем, то есть прочитаем, геном на специальном оборудовании. Глубокий молекулярный анализ позволит установить корреляцию возраста человека с количеством «поломок» в митохондриальном геноме. Мы увидим закономерность и тенденции этого процесса», — отмечает исследователь.

 

Исследователи БФУ изучат скорость старения пожилых людей Калининграда

 

Более того ученые ожидают найти ответ на вопрос, почему люди, рожденные в один год и, возможно, даже со схожим образом жизни имеют разный биологический возраст. То есть биологически один человек стареет раньше другого.

«Конечно, образ жизни в целом, спорт, питание и т. д. играют важную роль в скорости нашего старения. Но есть еще и генетика — то, что, мы получили от своих родителей (а в случае митохондриального генома — то, что мы получили от своей мамы). Мы сможем увидеть, что некоторые митохондрии предрасположены быть здоровыми и не мутировать на протяжении сотни лет, а некоторые – лишь 80 или 50. Конечно, исследование не объяснит всех причин старения, но если мы установим хотя бы митохондриальную компоненту старения – это уже немало», — говорит ученый.

Генетики оценят биологический возраст пациентов, а также поделятся рекомендациями, которые позволят отдалить старение. Более того, специалисты смогут узнать митохондриальную гаплогруппу добровольца, по которой можно вычислить родину далеких предков по материнской линии. Для кого-то будет большим открытием узнать, что его корни связаны с Африкой, Финляндией или, например, Китаем.

«Еще одной амбициозной косвенной идеей проекта является усовершенствование процедуры экстракорпорального оплодотворения. В случае, если женщина не может забеременеть сама, ей предлагают омолодить яйцеклетку. Изучая и понимая эволюцию митохондрии, можно будет установить для нее идеального донора со здоровыми митохондриями для нее. Но пока это в перспективе. Подобное исследование затрагивает этические моменты», — отмечает Константин Попадьин.

Исследование в рамках проекта и набор группы добровольцев стартуют в ближайшее время.

 

Событие в СМИ:

 

Исследователи БФУ изучат скорость старения пожилых людей КалининградаИсследователи БФУ изучат скорость старения пожилых людей Калининграда