Переписать сценарий жизни. Об эпигенетике рассказывает В.Хавинсон — чл. -корр. РАН

Переписать сценарий жизни. Об эпигенетике рассказывает В.Хавинсон — чл.-корр. РАН

О молодой науке эпигенетике и ее роли в борьбе со старением рассказал известный геронтолог, член-корреспондент РАН Владимир ХАВИНСОН

«Во всём виноваты гены» — так часто говорят. А можно ли
переписать сценарий своей жизни? Молодая наука
эпигенетика отвечает утвердительно на
этот вопрос, ведь окружающая среда, образ жизни могут влиять на
включение тех или иных генов человека, животных и даже растений.
Эпигенетика («над-генетика») изучает изменения активности генов,
не затрагивающие структуру ДНК.

Подробнее об этом, а также о том, как бороться со
старением, нам рассказал известный геронтолог, президент
Европейской ассоциации геронтологии и гериатрии (2011—2015
гг.), член-корреспондент РАН, заслуженный деятель науки РФ,
директор Санкт-Петербургского Института биорегуляции и
геронтологии, профессор Владимир Хацкелевич
ХАВИНСОН
.

— На эпигенетику сегодня возлагаются большие надежды, в
том числе и в плане борьбы со старением. Наш генетический
текст состоит из четырех букв в разных комбинациях, и благодаря
эпигенетическим механизмам возможно различное прочтение этого
текста. Самое удивительное — что мы можем при жизни на этот
текст влиять; эпигенетические переключатели могут даже
обезвредить уже мутировавшие гены. Расскажите подробнее
о том, что такое эпигенетика?

— Всё живое на Земле содержит ДНК или РНК. Именно ДНК
управляет процессом жизни, от растений до человека, и именно
состояние экспрессии генов, то есть активности генов, и
определяет развитие патологии, ускоренное старение и так далее.
Поэтому возникает принципиальный для всего живого вопрос: можем
ли мы повлиять на экспрессию генов? 

Переписать сценарий жизни. Об эпигенетике рассказывает В.Хавинсон — чл.-корр. РАН

Пептиды представляют собой цепочки аминокислот. До 50 аминокислот — это полипептиды, выше 50 — это уже белки. Ультракороткие пептиды — от двух до четырех аминокислот.

Именно эти две информационные молекулы — ДНК и белки
(пептиды) —, пересекаясь, запускают или останавливают жизнь.
Поэтому эпигенетика – это, прежде всего, взаимодействие пептидов
или белков с ДНК, с определенными генами. Каждый пептид или
каждое вещество взаимодействуют с конкретным геном. Пептиды
или белки – это такая уникальная группа информационных молекул,
прицельно регулирующих экспрессию генов; по сути дела,
эпигенетически регулирующих их активность, и в этом их огромная
ценность. 

Задача эпигенетики – именно так отрегулировать экспрессию генов,
чтобы человек или любое живое существо могло достигнуть своего
видового предела (то есть увеличение длительности жизни до 40%,
для человека это 110-120 лет). Это цель и геронтологии, которой я
занимаюсь более 30 лет.

Родоначальником эпигенетики в нашей стране является Борис
Федорович Ванюшин – член-корреспондент РАН, сотрудник МГУ,
блестящий ученый. У него несколько статей в журнале Nature было
опубликовано в свое время, а недавно у нас с ним вышла совместная
глава в одной из книг по эпигенетике, изданной в Германии.

Эпигенетика – это сумма факторов, влияющих на
экспрессию (активность) генов. Это могут быть и излучения,
это может быть стресс и т.д. То есть всё, что воздействует
извне, – это и есть эпигенетика. И образ жизни, и питание, и
недосыпание влияют на активность наших генов.

Очень важен уровень нашей культуры. Чем выше уровень культуры,
тем больше шансов прожить долгую жизнь. У нас в Санкт-Петербурге
(кстати, это самый «старый» город в России) 25% населения – это
люди пожилого возраста. Это примерно миллион двести тысяч людей.
Неудивительно, ведь Санкт-Петербург – это культурная столица
России. Кстати, в плане продления жизни и эпигенетического
влияния на наш организм первое место, в свете доказательной
медицины, занимает ограничение калорийности питания за счет
углеводов и жиров.

— Как раз об этом я тоже хотела вас спросить. Наибольший
вклад в старение нашего организма вносят еда и кислород.
Голодание помогает продлить жизнь и помолодеть, или это
миф?

— Нет, это не миф. Но голодание голоданию рознь. Правильное
голодание – это ограничение калорийности питания, а
не бездумный отказ от еды. В вопросах голодания уровень
культуры, уровень образованности людей тоже очень важен. Вы
знаете, что во всех религиях практикуются посты, и это очень
правильно, это благотворно влияет на организм. Кстати, среди
долгожителей практически нет людей с избыточным весом. Это
отмечено как в России, так и во всем мире в целом.

Для человека еще очень важна физическая активность, а гиподинамия
губительна. Однажды я побывал на острове Хайнань в Китае, где
проживает максимальное количество столетних людей. У них там есть
особое правило: сколько раз в день ты поел, столько раз в день
нужно позаниматься физкультурой. Это могут быть просто легкие
упражнения или прогулка на свежем воздухе. Кроме того, у
большинства людей там очень четкий график питания — завтрак,
обед, ужин — который они неукоснительно соблюдают. На
острове есть целая аллея, посвященная местным столетним жителям;
это впечатляет.

Если говорить о физической нагрузке, то она должна быть адекватна
возрасту. Если вам, скажем, за 50-60, то не нужно геройствовать и
покорять крутые горнолыжные склоны: в этом возрасте и суставы, и
координация уже не те; поэтому такие подвиги часто заканчиваются
переломами конечностей. Скандинавская ходьба, например, менее
травмоопасна и очень полезна для укрепления всего
организма. Как бы мы ни старались, но износ организма
неизбежен, и это нужно учитывать.

А насчет кислорода, о чем вы спрашиваете, есть очень интересный
факт. Мы проводили исследования в горах Кавказа. Там есть такие
аулы, скажем, на высоте 500 метров над уровнем моря и выше.
И оказалось, что люди, которые жили выше всех, достоверно
жили дольше. Почему? Всё дело в гипоксии — пониженном
содержании кислорода в той местности. Недостаток
кислорода является фактором, улучшающим или увеличивающим
длительность жизни. Только не нужно путать гипоксию в горах (со
свежим воздухом и мягким климатом) с гипоксией в душном и
многолюдном метро; последнее отнюдь не полезно.

Переписать сценарий жизни. Об эпигенетике рассказывает В.Хавинсон — чл.-корр. РАН

Под руководством В.Х.Хавинсона в течение последних 20 лет созданы 13 лекарственных препаратов. Результаты научных исследований профессора опубликованы в ведущих отечественных и зарубежных журналах, представлены в иностранных монографиях, на них получены 215 зарубежных и отечественных патентов. Пептиды Хавинсона — новый класс веществ, позволяющих восстанавливать функции органов. Их применяют для восстановления регенерации тканей, нарушенной при воздействии различных факторов, в том числе и при старении.

— Как еще мы можем при жизни повлиять на свои
эпигенетические механизмы?

— О питании и физкультуре я уже упоминал. Важно также раз в
полгода-год проходить обследование организма: ультразвуковое,
гормональное, биохимическое и т.д. Я вообще считаю, что будущее
медицины — за профилактикой. Своевременное обследование позволяет
выявить начальные проявления патологии и, по возможности,
устранить их.

Важен и правильный режим дня. Почему так важно ложиться спать не
позднее полуночи? Потому что с 12 до трех часов ночи в эпифизе
мозга вырабатывается мелотонин, который регулирует
эндокринную и иммунную систему, а нарушение секреции
мелатонина приводит к различным сбоям в организме. В одной
диссертации изучали долгожителей Санкт-Петербурга, и те люди,
которые питались ритмично (завтрак, обед, ужин) достоверно жили
дольше — более 90 лет. И это не наши фантазии, это
статистика.

Мы рождаемся с геномом, который не меняется в течение
жизни — меняется активность тех или иных генов. И эти
эпигенетические влияния мы можем усиливать или ослаблять, в том
числе и медикаментозно.

На работу эпигенетических механизмов влияет даже микроклимат в
вашем коллективе. Если там, где вы работаете, все постоянно
ругаются и выясняют отношения, то это приводит к хроническому
стрессу, а он, в свою очередь, провоцирует угнетение
иммунитета. Тимус — центральный орган иммунной системы —
угнетается, и на этом фоне чаще возникают опухоли. У нас было
исследование по раку молочной железы у женщин. Все больные
заполняли специальную анкету, и оказалось достоверно, что
у многих пациенток возникновению рака молочной железы
предшествовал хронический стресс: разводы, смерть близких и
др., то есть длительные переживания.

Переписать сценарий жизни. Об эпигенетике рассказывает В.Хавинсон — чл.-корр. РАН

В монографии «Пептиды, геном, старение» Владимир Хавинсон выдвигает гипотезу, что механизм ДНК должен работать по единому принципу как на Земле, так и на других планетах в нашей Вселенной; ведь и там, и там мы находим одинаковые элементы: углерод, водород, кислород, азот и т.д. Аминокислоты, которые есть у нас, найдены и на астероидах.

— Эпигенетические механизмы одинаковы у всех живых
существ или мы, люди, в этом плане особенные?

— В прошлом году я выступал с лекцией в Каролинскиом
институте в Швеции. Тема моего доклада звучала так: «Единый
механизм пептидной регуляции экспрессии генов и синтеза белков в
живой природе». О чем это? Мы с коллегам  изучили 17
видов организмов (от растений и насекомых до обезьян и людей), и
оказалось, что эпигенетический механизм везде один и тот
же
. Это поразительно! Единый механизм пептидной регуляции
экспрессии генов и синтеза белков в живой природе, то есть
единый механизм жизни.

Идею такого эксперимента подсказал Борис Федорович Ванюшин,
которого я упоминал в самом начале. Он предложил изучить
влияние пептидов на ДНК пшеницы и табака, и, к нашему огромному
удивлению, мы получили значительное усиление экспрессии некоторых
генов пшеницы, табака. Более того, это может привести к повышению
урожайности в 3-5 раз, вы представляете? То есть именно регуляция
активности генов, эпигенетический подход к растениям в
перспективе может позволить увеличить урожайность.

Проводились интересные эксперименты и на пчелах: пчелы,
которым вводили пептид мозга, собирали меда в полтора раза
больше, чем остальные. Они быстрее летали, с более высокой
точностью находили нужный цветочек и т.д.

Или взять, скажем, млекопитающих. В нашем опыте с профессором
Ильей Борисовичем Безпрозванным из США введение мышам пептидов
мозга и сосудов привело к восстановлению функции нейронов при
болезни Альцгеймера. Это блестящий результат, увидеть котороый мы
даже не ожидали. Вот что такое сила эпигенетического воздействия!

Кстати, за каждое заболевание отвечает не
один ген, а группа генов: до 10-15 генов. Я думаю, что в будущем
в обиход людей войдет генетический паспорт. Это такое
исследование, которое показывает, к каким заболеваниям у вас есть
генетическая предрасположенность. Скажем, гены
предрасположенности к инфаркту, инсульту, к болезни Альцгеймера
или к диабету, как, например, в моем случае.

Переписать сценарий жизни. Об эпигенетике рассказывает В.Хавинсон — чл.-корр. РАН

На сегодняшний день в мире проживает более тысячи человек в возрасте 110–114 лет. Рекорд книги Гиннесса: 122 года прожила француженка Жанна Кальман, а в России достоверно известная максимальная длительность жизни была зафиксирована у Варвары Семенниковой (Якутия) – 117 лет.

— А в плане каких-то эпигенетических исследований вы
сотрудничаете с международными организациями, с иностранными
учеными? Как вообще продвигается эта работа?

— Мы сотрудничаем с учеными из пятнадцати стран: США,
Италия, Франция, Германия, Япония, Австралия и другие.

Недавно в Италии (Университет г.Пескара) мы провели
эксперименты по влиянию пептидов на стволовые клетки и получили
блестящие результаты. В любом организме, от растений до человека,
есть собственные стволовые клетки. Их примерно 30% в каждом
органе, в каждой ткани. Это как раз тот ресурс, тот резерв,
который заложен природой. Вот почему верхний предел жизни
человека 110-120 лет. Если бы все стволовые клетки
дифференцировались, можно было бы прожить дольше. Поэтому
активация стволовых клеток, причем это касается и растений, и
всех видов животных, и человека, — очень важное направление.
Не пересадка стволовых клеток, а активация собственных. И вот мы
в Италии получили важные результаты по этому направлению и
совместно их опубликовали. 

Также мы с коллегами из США проводим исследования по влиянию
пептидов на стволовые клетки костного мозга, есть проекты по
изучению теломеразы с учеными из Швейцарии и др. Кооперация
с зарубежными учреждениями, с теми коллегами, которые ведут себя
добросовестно по отношению к своим партнерам, очень важна.
Недавно было подписано соглашение между Российской академией наук
и Академией наук США. Это прекрасное решение, которое
позволит быстрее получать необходимые знания и компетенции.

Такие вузы как Санкт-Петербургский Политехнический университет,
МГУ, Санкт-Петербургский государственный университет
демонстрируют высочайший уровень подготовки молодых специалистов,
который часто даже превосходит зарубежный. Я думаю, что Россия —
это прекрасная страна для создания высокой науки и воспитания
талантливых кадров, но без международного сотрудничества сегодня,
конечно, никак.

Переписать сценарий жизни. Об эпигенетике рассказывает В.Хавинсон — чл.-корр. РАН

«Если бы человек вздумал соорудить вечный двигатель, он столкнулся бы с запретом в виде физического закона. В отличие от этой ситуации, в биологии нет закона, который утверждал бы обязательную конечность жизни индивида». Ричард Фейнман, «Радость познания».

— Известный американский физик Ричард Фейнман,
который, помимо физики, изучал еще и биологию, говорил, что
смерть не является непреложным законом. Совершенно точно нельзя
изобрести вечный двигатель, говорил он, а смерть не входит в круг
таких физически непреодолимых вещей. Действительно, есть же более
чем вековые долгожители (например, алеутский морской окунь и
др.), которые умирают лишь оттого, что становятся слишком
большими и не могут себя прокормить; и кажется, что нет у
них никакой программы на умирание. Что вы думаете об
этом?

— Это абсолютно неверно. Всё живое имеет рождение, развитие
и смерть. У нас недавно была подготовлена
докторская диссертация, опровергающая этот миф о вечной
жизни. В работе И.Ю.Попова изучались и черепахи, и всевозможные
моллюски, и голый землекоп – грызун, у которого замедленное
старение. Всё стопроцентно рождается, развивается и
умирает. Если бы этого не происходило, то Земля бы нас
просто не выдержала, понимаете? По-видимому, на сегодняшний
день этот процесс рождения, развития и смерти абсолютен
. Он
может проходить быстрее, может медленнее. Действительно, черепаха
может жить 200-300 лет, моллюски тоже очень долго живут и т.д. Но
недавняя работа, о которой я говорю, развеяла миф о том, что
кто-то может избежать смерти.

Я четыре года возглавлял Европейскую ассоциацию геронтологии и
гериатрии, посещал все мировые конгрессы, конференции и так
далее. И этот вопрос там тоже обсуждался, велись исследования в
разных странах, и все фундаментальные ученые были едины в своем
мнении: есть рождение, развитие, смерть, и никто еще не придумал,
как смерти можно было бы избежать. Что будет дальше — мы не
знаем. Можно ли будет повлиять на этот процесс, используя,
например, космические перелеты, когда замедляется течение
времени? Вообще в вопросе старения гравитация,
по-видимому, играет очень важную роль. Это тот единый
механизм, который держит всё живое и определяет реализацию нашей
генетической программы.

Но повторюсь, на сегодняшний день, на нашем этапе знаний, процесс
рождение-развитие-смерть един и неизбежен.

Название видео

Беседовала Янина Хужина

ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ:

● Монография В.Х.Хавинсона «Пептиды, геном, старение» (РАН, 2020
г.)

● Кузник Б.И., Хавинсон В.Х., Давыдов С.О., Степанов А.В.
Белки молодости и старости. // Монография. – Beau Bassin:
Palmarium Academic Publishing. – 2017. – 274 c. ISBN
978-620-2-38014-0.

● Vladimir Khavinson, Phil Micans, Alexander Maryanovich.
Peptides in the Epigenetic Control of Ageing. // Great Britain:
Profound Health Ltd. (Publishing). – 2017.

● Захарченко М.П., Хавинсон В.Х. Радиация, экология,
здоровье. (2-е издание, дополненное и переработанное) // СПб.:
Крисмас+. — 2011.

 

Источник: scientificrussia.ru