Секрет зимней спячки: как наши гены могут сделать нас уникальными

Исследователи из Университета штата Юта заявили о сенсационном открытии: генетические механизмы, позволяющие животным впадать в зимнюю спячку, могут быть заложены и в человеческой ДНК. Как показали два свежих исследования, опубликованных в журнале Science, кластеры генов у человека во многом соответствуют тем, что активны у зимующих млекопитающих — таких как мыши и медведи — в условиях нехватки пищи и суровых зим.

Эти гены, как сообщается, напрямую связаны с участками генома, контролирующими метаболизм. Исследователи назвали их "локусом жира и ожирения", и подчёркивают, что их активация может стать основой для новых подходов к лечению ожирения и диабета 2-го типа.

Учёные напомнили, что животные, впадающие в спячку, способны на физиологические подвиги, недоступные человеку: они быстро теряют и набирают массу тела без вреда для здоровья, нейтрализуют последствия мышечной атрофии и нервных повреждений, а также демонстрируют заметно более продолжительную и качественную жизнь по сравнению с активными видами.

Профессор Сьюзан Стейнванд, один из авторов работы, пояснила, что люди уже обладают нужной генетической структурой. Главная задача, по её мнению, — понять, как работают "переключатели управления" этими скрытыми возможностями.

Для этого учёные сосредоточились на тех участках ДНК, которые сохраняются у большинства млекопитающих на протяжении более 100 миллионов лет, но начали резко меняться у тех видов, что впадают в спячку. Биоинформатик Эллиотт Феррис, первый автор исследования, уточнил, что именно такие участки и указывают на ключевые изменения, связанные со способностью к спячке.

Оказалось, что определённые гены действуют как дирижёры в оркестре — они запускают целые каскады изменений в других участках генома. Это позволяет животным регулировать метаболизм: ускорять его в периоды активности и замедлять во время спячки.

Учёные считают, что основное отличие зимующих животных от человека может заключаться не в наличии у них уникальных генов, а наоборот — в утрате у них тех генетических "тормозов", которые удерживают человеческий метаболизм на одном уровне. Медведи и мыши, как предполагается, могли избавиться от этих ограничений в процессе эволюции.

Старший автор исследования Крис Грегг подчеркнул, что если удастся научиться "обходить" такие переключатели в человеческом геноме, это может привести к новым стратегиям лечения возрастных заболеваний и метаболических нарушений. Он отметил, что если механизм уже существует в нашей ДНК, то, по сути, люди могут перенять у спящих животных путь к более здоровой и долгой жизни.