Гренландский кит-долгожитель может стать ключом к продлению человеческой жизни

Покрытый почти полуметровым слоем жира и способный пробивать ледяные арктические льды массивное животное, весом до 80 тонн, оказалось рекордсменом по продолжительности жизни среди млекопитающих: некоторые особи живут более двух столетий.

Ученые раскрыли одну из причин такого феномена. Как показало новое исследование, опубликованное в журнале Nature, в организме гренландского кита работает особый белок, активируемый холодом, который помогает восстанавливать поврежденную ДНК и предотвращает развитие возрастных заболеваний.

«Все знают, что гренландский кит живет необычайно долго, но до сих пор никто не понимал, почему. Оказывается, усиленное восстановление ДНК — это крайне эффективная стратегия продления жизни», — говорит молекулярный биолог Чжиюн Мао из Университета Тунцзи (Китай), не участвовавший в работе.

Трудности изучения морского долгожителя

Исследовать таких гигантов крайне сложно: их невозможно содержать в лаборатории, а популяция находится под защитой. Тем не менее биолог Вера Горбунова из Рочестерского университета (США) и ее коллеги нашли способ получить образцы тканей, сотрудничая с инуитами и инупиатами на севере Аляски. Там охота на китов разрешена в ограниченных количествах, и охотники передают учёным небольшие фрагменты тканей.

«В эти поселения не летают самолеты и не ходят курьерские службы, — рассказывает Горбунова. — До образцов нужно буквально добираться по снегу и льду».

Полученные клетки кита были выращены в лаборатории и подвергнуты анализу. Ученые предполагали, что клетки долгоживущего животного должны быть устойчивее к мутациям. Однако результаты оказались неожиданными: для превращения клеток кита в злокачественные требовалось меньше мутаций, чем для клеток человека.

Исправитель ошибок

На первый взгляд это противоречие сбивает с толку. Но последующий анализ показал, что сами мутации в клетках кита возникают реже. Причина — в способности этих клеток быстро и эффективно «чинить» поврежденную ДНК. Ключевую роль здесь играет белок под названием CIRBP, активирующийся при низких температурах.

Этот белок, присутствующий в клетках кита, включается в условиях холода и помогает стабилизировать генетический материал, предотвращая накопление опасных ошибок. Когда ученые ввели ген CIRBP в человеческие клетки, те начали эффективнее восстанавливать повреждения ДНК. Более того, у плодовых мушек с этим белком продолжительность жизни увеличилась, а устойчивость к радиации выросла.

«Наши данные показывают, что клетки кита просто реже совершают ошибки, — говорит Горбунова. — А если и совершают, то быстро их исправляют».

Шаг к разгадке долголетия для человека

Гренландский кит живет в среде, где температура воды близка к нулю. Возможно, его организм адаптировался к таким условиям, включив механизмы защиты на уровне ДНК. Эти процессы могут объяснять, почему животное не только живет веками, но и почти не болеет раком.

Ученые полагают, что понимание работы белка CIRBP может открыть новые подходы к продлению человеческой жизни. Если удастся активировать аналогичные механизмы у людей, это поможет замедлить старение и повысить устойчивость к болезням, связанным с повреждениями ДНК.

«Самое вдохновляющее в этих результатах то, что они показывают: у природы уже есть готовые решения. Мы можем научиться у кита, как улучшить собственные системы восстановления ДНК» — отмечает Горбунова.

Работа с клетками столь редкого и крупного животного — серьезный вызов, но каждая новая находка приближает ученых к пониманию того, почему некоторые виды стареют медленно. Исследования гренландского кита и других долгоживущих животных, таких как голый землекоп или бобр, помогают сформировать общую картину: долголетие тесно связано с эффективной системой репарации ДНК.

«Это исследование подчеркивает, что стабильность генома — один из главных факторов долголетия. Гренландский кит показывает, как природа может добиться этого даже в самых суровых условиях», — заключает Мао