Вклад генетики в долголетие оказался намного выше предыдущих оценок
На протяжении многих лет ученые полагали, что генетика играет лишь небольшую роль в определении продолжительности жизни человека. Большая часть различий в том, как долго живут люди, приписывалась окружающей среде, образу жизни и случайности. Более ранние оценки показывали, что наследственные факторы объясняют около 20-25% различий в продолжительности жизни человека, при этом некоторые крупномасштабные исследования сообщали о цифрах ниже 10%.
Однако недавнее исследование, проведенное в Научном институте Вейцмана и опубликованное в журнале Science, ставит под сомнение эти прежние взгляды. Исследователи обнаружили, что генетика может объяснять около половины вариативности продолжительности жизни человека, что по меньшей мере вдвое превышает предыдущие оценки, а в некоторых случаях оказывается еще выше. Руководил исследованием Бен Шенхар из лаборатории профессора Ури Алона на кафедре молекулярной клеточной биологии института.
Ученые выявили ключевое ограничение в старых наборах данных: они не могли учесть внешнюю смертность, то есть смерть от несчастных случаев, инфекционных заболеваний и экологических факторов, не связанных со старением. Более старые регистры близнецов, которые были основным ресурсом для изучения наследуемости, не содержали подробной информации о причинах смерти. В результате не представлялось возможным различить смерти, связанные с генетическим старением, и смерти, вызванные внешними факторами. Когда значительное количество смертей в наборе данных происходит по причине инфекций или несчастных случаев, генетическое влияние на старение становится труднее обнаружить, и оценки наследуемости снижаются.
Эта проблема была особенно значимой в исторических наборах данных. Шенхар объяснил, что внешняя смертность была примерно в десять раз выше в то время, когда близнецы из этих исследований были живы — до того, как антибиотики стали широко доступны. Большинство этих смертей было вызвано инфекционными заболеваниями, которые сегодня поддаются лечению.
Чтобы решить эту проблему, исследователи создали математическую модель для отсеивания смертей от внешних причин. Они также использовали симуляции виртуальных близнецов, чтобы смоделировать, как бы выглядела наследуемость, если бы учитывались только смерти, связанные с биологическим старением. Затем команда проверила свои прогнозы, используя более современные данные. Они изучили три крупных регистра близнецов из Швеции и Дании и впервые в этой области включили информацию о близнецах, выросших в разных семьях. Однояйцевые близнецы имеют одинаковую ДНК независимо от того, где они выросли, что делает близнецов, воспитанных в разных семьях, особенно мощным инструментом для отделения генетического влияния от средового. Анализ показал, что по мере уменьшения количества смертей от внешних причин в более новых наборах данных измеряемая наследуемость продолжительности жизни увеличивается. Новая оценка примерно в 50% наследуемости продолжительности жизни человека аналогична показателям для других сложных признаков человека и согласуется с результатами исследований на животных.
Значение этих результатов зависит от конкретной причины смерти. Согласно данным исследователей, в возрасте до 80 лет наследуемость смерти от деменции составляет около 70%, что намного выше наследуемости смертей от рака или сердечных заболеваний. «В течение многих лет считалось, что продолжительность жизни человека почти полностью определяется негенетическими факторами, что привело к значительному скептицизму в отношении роли генетики в старении и самой возможности выявления генетических детерминант долголетия», — отметил Шенхар. «Напротив, если наследуемость высока, как мы показали, это создает стимул для поиска генетических вариантов, которые продлевают жизнь, чтобы понять биологию старения и, возможно, воздействовать на нее терапевтически».
Исследователи подчеркивают, что полученные результаты не умаляют важности образа жизни, окружающей среды или случайности в определении продолжительности жизни конкретного человека. Эти факторы остаются значимыми, и множество переменных, включая случайность, влияют на долголетие. Однако исследование предполагает, что генетическим исследованиям старения следует уделять более высокий приоритет. Если более ранние исследования недооценивали генетический вклад в продолжительность жизни из-за недостатков в их методике, то теперь существует возможность более эффективно искать конкретные задействованные гены. По мнению исследователей, эти поиски теперь имеют более прочную научную основу.
Исследование в журнале Science.