С помощью теломерного тестирования можно остановить процесс старения, а с ним и развитие опасных для жизни болезней. Что это за метод диагностики и какую информацию, благодаря ему получают врачи, «Доктор Питер» спрашивал у Натальи СМИРНОВОЙ, к.б.н., заместителя директора по науке «Покровского банка стволовых клеток», старшего научного сотрудника НИИ цитологии РАН, ведущего специалиста России по клеточному старению.
Фото: фото с sollyanka.ru
- Наталья Владимировна, что такое теломеры и как по ним можно определить биологический возраст?
- В школе на уроках биологии все мы изучали строение ДНК. Теломера – это ее участок с уникальной последовательностью, находящийся на верхушках хромосом и защищающий их.Теломерные последовательности являются ограничительным механизмом – своеобразными песочными часами, отмеряющими продолжительность жизни соматической клетки. Длина теломер при рождении – это и есть «счетчик», созданный природой: одному она отпускает долгую жизнь, другому короткую. Чем длиннее теломеры, тем длиннее жизнь: при каждом делении клетки теломера становится короче, теряя частичку генетического материала, а когда она достигает критически короткой длины, клетка понимает, что ее жизненный путь завершен. А старение клеток, их гибель и есть процесс старения организма. Апологетом фундаментальной теории теломер в Петербурге является профессор В.М. Михельсон (НИИ цитологии РАН).
- А может быть так, что те, у кого при рождении теломеры были длинными, стареют быстро, а другие, с короткими теломерами - долго?
- Может, если знать заранее о факторах риска и создать благоприятные условия жизни. А узнать это можно, выполнив теломерное тестирование – измерение длины теломер в клетках крови. Для этого исследования используется у новорожденного пуповинная кровь, у взрослого – периферическая (венозная).
У младенцев посмотреть теломерный тест интересно с точки зрения выбора профессии и образа жизни: если у него длинные теломеры, значит, он может стать профессиональным спортсменом, военным, спасателем МЧС, словом, выбрать род деятельности, где нужны физические силы. Человеку с короткими теломерами стоит ориентироваться на профессиональную деятельность, не требующую постоянных физических усилий.
По пуповинной крови можно получить объективные данные о состоянии здоровья ребенка – если мы видим резкое отличие длины теломер от нормы, это тревожный знак – есть вероятность развития серьезного заболевания. Значит, надо проводить молекулярно-генетическое исследование. Кроме того, информация о длине теломер в крови, запасенной в банке пуповинной крови на случай тяжелого заболевания, – важная характеристика для трансплантации стволовых клеток, поскольку показывает количество делений, на которое они способны: чем больше клетки могут делиться, тем эффективнее трансплантация.
- Женщина рождается с определенным запасом яйцеклеток. И получается, что ребенок должен развиваться из постаревшей клетки с короткими теломерами?
- В отличие от соматических клеток, из которых в основном и состоят наши органы и системы, в половых и стволовых клетках организма действует другой механизм. Благодаря особому ферменту – теломеразе в этих клетках теломеры постоянно доращиваются и, по сути, имеют неограниченный потенциал деления. Эта особенность половых клеток к самовоспроизводству теломер и объясняет тот факт, что у новорожденного счетчик «обнуляется», а изначально запрограммированная длина теломер сокращается со временем: ребенок начинает стареть заново. И этот факт – подтверждение теории, по которой старение является программой, которую организм быстро ли, коротко ли обязан выполнить.
- Что такое определение биологического возраста с помощью теломерного теста?
- Существует определенная шкала нормального укорочения теломер в соответствии с возрастом: в период роста организма клетки активно делятся – наблюдается быстрое их укорочение, потом длина теломер стабилизируется, когда их деление замедляется, а к старости они снова укорачиваются быстрее. Определив, на каком уровне находится показатель длины теломеров у конкретного человека, можно говорить о предварительной диагностике. Если у человека он расположен на верхней границе нормы, даем одни рекомендации, если на нижней – другие, если вообще выбивается за пределы диапазона, то это говорит о том, что организм человека будет стареть быстрее. Это либо его наследственная особенность (есть ряд мутаций генов, ведущих к ускоренному старению), либо влияние образа жизни (техногенные воздействия и вредные привычки). Доказана непосредственная связь между химическими, биологическими воздействиями, радиацией и усиленным укорочением теломер. Кроме того, при некоторых заболеваниях длина теломер тоже сокращается более быстрыми темпами (диабет, рак, сердечно-сосудистые болезни).
Бывает, что биологический возраст человека намного отличается от паспортного. Например, у 45-летних он соответствует 85-90 годам, а у 62-летнего человека – 45 годам.
- Сегодня есть возможность выяснить все о рисках, связанных с тем или иным заболеванием, составив генетический паспорт. Зачем нужен этот предварительный этап – измерение теломер?
- Сегодня мы можем исследовать более ста генов. Но оценить общее состояние здоровья по генам невозможно. Поэтому прежде чем приступить к исследованию генов, легче измерить длину теломеров и получить информацию о состоянии организма в целом. Начав составление генетического паспорта с теломерного теста, мы получаем ориентировку для дальнейшей диагностики – подсказку, где искать патологию или возможные в будущем изменения. А кто предупрежден, тот вооружен.
- Человек измерил теломеры, оказалось, что они очень короткие. Что дальше?
- Допустим, по длине теломер мы определяем, что у него очень высокий риск онкологических заболеваний и рекомендуем выполнить прицельную диагностику. А в онкологии для полного излечения главное – раннее выявление заболевания. Обнаруживаем риск развития диабета? Предотвратить или отсрочить на долгие годы эту болезнь можно, изменив образ жизни. А если избежать не удалось, можно снизить степень осложнений, провоцируемых диабетом. Кроме того, когда мы видим, что у человека есть риск развития определенных заболеваний, мы можем предложить сохранить в банке его стволовые клетки. И когда они понадобятся, то будут 100-процентно подходить ему для трансплантации.
Или, например, есть такое редкое заболевание, как атаксия телеангиэктазия. Выяснилось, что людей, у которых этого заболевания нет, но есть мутации в генах, провоцирующих его развитие, на самом деле больше, чем мы думали. С помощью теломерного теста мы можем выявить этот мутантный ген. Это очень важно, потому что его обладатели очень радиочувствительны. А это значит, что, во-первых, у них велик риск развития рака, а во-вторых, лучевая терапия человеку, имеющему такой ген и страдающему онкологическим заболеванием, противопоказана – для него это гибель. При назначении химиотерапии для онкобольных такая предварительная диагностика тоже очень важна – при определенных генных изменениях требуются одни препараты, при других – другие. Кроме того, измерение длины теломер в динамике может быть показателем эффективности радиотерапии и химиотерапии.
- От микробиологии и генетики мы ждем чудес. Что обещает нам эта методика в будущем?
- Возможности клеточных технологий потрясающи, несмотря на то, что пока их применение в практической медицине ограничено. Но и с каждым годом оно расширяется. Поэтому, когда сегодня люди сомневаются в том, стоит ли закладывать в банк на хранение стволовые клетки, можно с уверенностью, говорить: стоит. Это очень ценный материал, который следует исследовать и хранить. И в критический момент, от которого никто не застрахован, именно он может спасти человеку жизнь.
- Легко положить в банк на хранение пуповинную кровь – источник стволовых клеток. А в крови взрослого их очень мало, и поэтому для трансплантации стволовых клеток используется костный мозг. Не каждый захочет его консервировать…
- Это и не нужно. Новые технологии позволяют сделать липосакцию и получить стволовые клетки для хранения из жировой ткани – двойная польза.
- Можно ли применить Ваш метод в криминалистике?
- Да, на основе анализа биологического материала и оценки длины теломер с места преступления можно определить возраст человека совершившего его или пострадавшего.
Ирина Багликова
http://doctorpiter.ru/articles/424/
ПОДРОБНЕЕ ЧИТАЙТЕ ЗДЕСЬ:
КОНТРОЛЬ ДЛИНЫ ТЕЛОМЕР
ГЕНОТИПИРОВАНИЕ
