«Изучение влияния мутаций и эпимутаций на продолжительность жизни и скорость старения расширяет круг потенциальных фармакологических и генотерапевтических мишеней, а также биомаркеров лечения старческих патологий», — сказал профессор Алексей Москалев, доктор медицинских наук, руководитель лабораторий по исследованию старения Института биологии РАН и Московского физико-технического института.Международная группа ученых провела всесторонний анализ генетических и эпигенетических механизмов и продемонстрировала, что большинство генов, а также генетических и эпигенетических механизмов, участвующих в регуляции долголетия, тесно взаимосвязаны и связаны со стрессовой реакцией. Кроме того, впервые группа провела всесторонний анализ государственных грантов на исследования, связанные с генами, участвующими в старении.
Одним из инструментов, которые могут помочь понять направление научных исследований, которые до сих пор не опубликованы, являются аннотации исследовательских грантов. Чтобы лучше понять общие тенденции в генетике старения, информация о финансировании и цитировании генов долголетия была собрана с использованием системы Международного портфеля исследований старения (IARP), а также системы NCBI PubMed.Анализ грантов привел к интересным выводам.
Генетика старения — сравнительно новая область. P53 был открыт в 1979 году и вовлечен в старение в 1987 году. В среднем гены в таблице 2 были обнаружены 21 год назад, и прошло 9,7 года между первым упоминанием и первым упоминанием о «старении».
Приблизительный объем финансирования, потраченного на гены, связанные со старением, составляет более 8,5 миллиардов долларов, из них более 195 000 цитирований, при этом наибольшее финансирование потрачено на гены, участвующие в реакции на стресс. В среднем примерно 7,4% финансирования было потрачено на проекты со «старением» в заявке на грант, и это было одинаково для всех трех категорий.
Средняя сумма финансирования на одну цитату составила более 43 900 долларов США. Наибольшая сумма финансирования, потраченная на единственный ген со «старением» в аннотации гранта, составила 195 миллионов долларов, что составляет менее 5% от общего финансирования, потраченного на исследования P53. SIRT1 и гомологи — единственный ген, на анализ роли которого в старении было потрачено более 100 миллионов долларов, при этом чуть менее 14% финансирования было потрачено на проекты, не связанные со старением.
Большинство генов, связанных со старением и долголетием, были связаны с другими биологическими процессами, и большая часть финансирования и публикаций, цитирующих эти гены, связана не со старением, а с другими областями."В то время как большинство ученых полагаются на опубликованные данные исследований и научные конференции, чтобы следить за достижениями в своих областях исследований, огромный объем знаний систематизирован в опубликованных рефератах по исследовательским грантам и связанных с ними метаданных. Всесторонний анализ государственных грантов и связанных публикаций показывает, что старение исследования — это новая область, и лишь небольшая часть долларов, потраченных на исследования генов, участвующих в старении и долголетии, была фактически предназначена для исследований старения », — сказал профессор Алекс Жаворонков, доктор философии, директор Фонда биогеронтологических исследований, Великобритания.
Команда также выполнила анализ сигнальных путей генов, участвующих в старении и долголетии, и продемонстрировала, что большинство геронтогенов являются членами путей стрессовой реакции, которые подтверждают существование генетической «программы долголетия». Как правило, гены — регуляторы программы долголетия — подавляют умеренную реакцию на стресс и мутации, которые делают некоторые из этих путей менее эффективными и обеспечивают преимущества для продления жизни. Умеренная сверхэкспрессия эффекторных генов долголетия, связанная со стрессовой реакцией на ДНК, белки или другие клеточные повреждения, увеличивает продолжительность жизни.
В то время как умеренный стресс вызывает «программу долголетия», стимулируя экспрессию генов обеспечения жизни и способствуя предотвращению или устранению ошибок, в том числе новых и спонтанных, хроническое или острое воздействие стресса истощает защитные механизмы и, следовательно, ускоряет старение. Генетически обусловленные процессы замедления и замедления старения существуют на всех уровнях системы организма — от молекул до систем (метаболических, эндокринных, иммунных и межклеточных).
Их многоуровневая организация, взаимопроникновение уровней, сочетание регулярных и стохастических элементов — вот что делает процесс старения фрактальным.