Генетический код долголетия: скрытое наследство нашей жизни

Примерно 50% продолжительности жизни человека определяется генетикой, как показывает новое исследование. Эта цифра более чем вдвое превышает предыдущие оценки наследуемости долголетия.

Новое исследование, опубликованное 29 января в журнале Science, пришло к такому выводу с помощью тщательно разработанной математической модели. Используя её, команда смогла учесть внешние причины смерти, такие как несчастные случаи или инфекции, и исключить эти средовые факторы из оценки наследуемости.

Наследуемость различных человеческих признаков обычно определяют с помощью исследований близнецов, которые позволяют сравнить людей, имеющих либо почти 100%, либо 50% общей ДНК. Однояйцевые (монозиготные) близнецы имеют практически идентичный геном, в то время как разнояйцевые (дизиготные) близнецы делят лишь около 50% ДНК.

Исследователи изучили связь продолжительности жизни и генетики в отдельных парах близнецов, а затем сравнили, насколько эти показатели совпадают во множестве пар. «Если признак сильно генетически детерминирован, то корреляция у монозиготных близнецов будет намного выше, чем у дизиготных», — объяснил соавтор исследования Йорис Деелен, генетик Лейденского университета (Нидерланды).

Предыдущие оценки таких исследований определяли наследуемость продолжительности жизни человека всего в 6–25%, что предполагало ограниченное влияние генетики на долголетие. Эти цифры существенно ниже, чем для других сложных человеческих признаков, таких как психические расстройства, или наследуемости продолжительности жизни, наблюдаемой у других млекопитающих — там типичный показатель составляет около 50%.

Однако наблюдения за долгоживущими семьями и генетические риски, связанные с возрастными заболеваниями (например, болезнями сердца), заставили Деелена и его коллег предположить, что генетический вклад в долголетие, вероятно, гораздо значительнее, чем считалось ранее.

Новый взгляд на продолжительность жизни

Сложность заключается в разделении причин смерти с сильным генетическим компонентом (таких как риск возрастных болезней или скорость физического упадка) от внешних факторов (несчастных случаев и инфекций). Деелен отметил, что граница между этими генетическими и внешними факторами не всегда чёткая. Например, в случае инфекций они сосредоточились на заболеваниях, которые обычно хорошо поддаются лечению, таких как скарлатина.

«Раньше, изучая продолжительность жизни и её предикторы, мы, как правило, использовали общую смертность от всех причин: мы просто смотрели, в каком возрасте люди умирали, не учитывая причин — эта информация часто отсутствовала в записях», — сказал Люк Пилинг, генетик из Эксетерского университета (Великобритания), не участвовавший в работе.

Команда Деелена, куда вошли генетики, врачи и статистики, разработала модель, чтобы математически учесть эти внешние факторы, даже когда причины смерти были неизвестны. Исследователи ввели в модель данные по когортам близнецов из Швеции, Дании и США, и каждая из них дала оценку наследуемости продолжительности жизни около 50%. Совокупно наборы данных включали людей, родившихся между 1870 и 1935 годами.

«Они также проанализировали шведских близнецов, родившихся между 1900 и 1935 годами, что позволило им провести очень интересный анализ по десятилетиям», — добавил Пилинг. — «Поскольку близнецы, родившиеся в 1900 году, столкнулись с совершенно иным уровнем инфекционных угроз, чем родившиеся в 1930-х, внешняя смертность за этот период снижалась».

Классические оценки наследуемости продолжительности жизни, вероятно, показали бы её рост в эти временные рамки, поскольку генетические факторы начали бы доминировать в расчётах. Это подтвердило бы идею, что средовые причины смерти повлияли на прежние оценки. В отличие от этого, новая модель даёт стабильную оценку наследуемости, независимую от внешних факторов.

Однако, как и у любой модели, у нового подхода есть ограничения. «Идеальный сценарий — иметь когорту, для которой точно известна причина смерти, и можно напрямую классифицировать её как внутреннюю или внешнюю, чтобы не нужно было её моделировать», — сказал Деелен. — «Но таких данных просто не существует».

Кроме того, модель пока в основном тестировалась на людях североевропейского происхождения из-за аналогичного недостатка данных из других регионов. «Это большой вопрос: является ли такая наследуемость специфичной для северных стран или она схожа в других частях мира?» — задаётся вопросом Деелен.

Современные системы учёта могут позволить учёным найти ответ в будущем. Но что эти результаты могут означать для медицины уже сейчас?

Понимание генетических маркеров, влияющих на то, как долго живут люди и сколько из этого времени они остаются здоровыми, имеет важные последствия для будущего гериатрической медицины, особенно по мере старения населения во всё большем числе стран, отметил Пилинг.

«Если мы поймём биологические механизмы, заставляющие людей жить дольше и здоровее, мы, возможно, сможем разработать вмешательства для активации этих путей и увеличения продолжительности здоровой жизни», — сказал Пилинг. — «Я определённо буду использовать это в своих исследованиях».

Однако, что крайне важно, оценка наследуемости в 50% не гарантирует долгой жизни и не обрекает на короткую, подчеркнул Деелен. «Это показывает, что у вас есть определённая предрасположенность к долгой жизни, заложенная в ваших генах. Всё остальное зависит от того, что вы делаете и где живёте. Среда по-прежнему чрезвычайно важна, и людям следует стараться оптимизировать свой образ жизни как можно лучше», — пояснил он.

Данное исследование не только пересматривает наше понимание роли генов в продолжительности жизни, но и открывает новые перспективы для персонализированной медицины и профилактики возрастных заболеваний. Если половина нашего «жизненного потенциала» действительно записана в ДНК, то расшифровка этого кода может привести к революции в области здоровья. Учёные смогут не только выявлять людей с повышенным риском раннего развития болезней, но и предлагать им персонализированные стратегии, компенсирующие генетические уязвимости. В будущем это может сместить акцент с лечения уже проявившихся недугов на их активное предупреждение, основанное на уникальной генетической карте каждого человека, тем самым приближая нас к главной цели — не просто продлить жизнь, а максимально увеличить период здоровой и активной жизни.