Ученые из Института Сенгера, Великобритания, выяснили, что животные, которые живут так же долго, как и люди, за всю жизнь имеют меньше мутаций ДНК, чем те млекопитающие, которые проживают свою жизнь быстро.
По словам ученых, новое исследование помогает объяснить, почему мы стареем, и проливает свет на одну из самых загадочных тайн рака.
Известно, что мутации или изменения ДНК, способствуют развитию рака. Но имеют ли они значение для процесса старения, оставалось долго не решенным вопросом. Ученые из Института Сенгера говорят, что эти мутации все-таки влияют на старение.
Исследователи изучили, как быстро происходят мутации ДНК у человека и животных с разной продолжительностью жизни. Среди них были: кошка, собака, жираф, лошадь, лев, мышь, кролик, крыса, лемур и тигр.
Результаты исследования показали, что, например, у мышей происходит почти 800 мутаций в год в течение их короткой четырехлетней жизни. Но чем дольше живет млекопитающее, тем меньше мутаций происходит каждый год.
У собак происходит около 249 ежегодных мутаций, у льва — 160, у жирафа — 99. А у человека – только 47 мутаций.
«Удивительно, но наши данные показывают, что в среднем у животных за жизнь происходит примерно 3200 мутаций. Если бы наша ДНК изменялась со скоростью изменения ДНК мышей, то мы бы умирали, имея более чем 55 тысяч генетических изменений», — говорит Алекс Кейган, один из авторов исследования.
По словам ученого, в конце жизни у всех млекопитающих было одинаковое количество мутаций.
«Это просто цифры, но что они означают? Для нас это пока загадка», — говорит Кейган.
Возможно, клетки в организме достигают критического количества мутаций, а затем отключаются. Есть также идея, что несколько клеток, которые «ведут себя плохо», начинают захватывать важные ткани с возрастом, поэтому органы не функционируют должным образом, говорят ученые.
«Однако старение вряд ли связано с каким-то одним процессом внутри клеток нашего организма. Старение — это сложный процесс, который является результатом множества форм молекулярного повреждения наших клеток и тканей. Тот факт, что этот разнообразный диапазон млекопитающих заканчивает свою жизнь с одинаковым количеством мутаций в своих клетках, является захватывающим и интригующим открытием», — говорит Кейген.
Теперь ученые хотят выяснить, верна ли обнаруженная закономерность для всех живых существ или только для млекопитающих. В новый анализ будет добавлена гренландская полярная акула, которая может жить более 400 лет и является самым долгоживущим позвоночным в мире.
Что касается рака, то в науке есть одна формулировка, которая называется парадокс Пето. Этот парадокс описывает тот факт, что не существует прямой зависимости между заболеваемостью раком и количеством клеток в организме.
«Чем больше клеток в вашем теле и чем дольше вы живете, тем больше шансов, что одна из этих клеток станет раковой. У китов на триллионы клеток больше чем у нас. Они не должны выживать, ведь рак у них должен появиться еще детстве», — говорит Кейган.
Большие животные, как правило, живут дольше, поэтому более низкая скорость мутаций может помочь объяснить парадокс Пето, но не все так просто. Ученые выяснили, что есть животные с разным размером тела, но живут они практически одинаковое количество лет и у них почти одинаковая скорость мутаций ДНК.
«Мы это проверили на небольшом грызуне, который называется голый землекоп и жирафе, огромном животном. Можно было бы ожидать, что уровень мутаций у жирафа будет еще ниже, но размер тела не имеет значения», — говорит Кейган.
По словам ученых, значит должны были развиться другие методы подавления рака, которые помогут найти новые методы его лечения. Александр Горелик из Гарвардской медицинской школы говорит, что разница между 47 мутациями в год у человека и 800 мутациями у мыши просто огромна, учитывая большое общее сходство между геномами человека и мыши.
«Генетические изменения, выявленные в этом исследовании, позволяют предположить, что болезни, которые появляются в старости будут похожими у разных млекопитающих, независимо от того, начинается их старость в семь месяцев или в 70 лет», — говорит Саймон Спиро из Лондонского зоологического общества.
