Сумма биотехнологии. Руководство по борьбе с мифами о генетической модификации растений, животных и людей

Панчин Александр

Что забавно, я бы не спешил делать выводы о том, выполняет ли альфа-кетоглутарат обещанные функции в области спорта. В одном исследовании действительно был обнаружен долгосрочный эффект от тренировок при длительном использовании альфа-кетоглутарата (12 г в день на протяжении восьми недель) [468] . В другом исследовании прием препарата не влиял на физические способности человека [469] . Авторы третьего исследования показали, что аргинин альфа-кетоглутарат в краткосрочной перспективе негативно сказывается на мышечной выносливости, и усомнились в целесообразности его приема перед тренировками [470] . В четвертом исследовании с помощью орнитин альфа-кетоглутарата пытались нарастить мышечную массу больным ВИЧ и получили одинаковое улучшение в экспериментальной и контрольной (плацебо) группе [471] .

468

Campbell B. et al.: Pharmacokinetics, safety, and effects on exercise performance of L-arginine alpha-ketoglutarate in trained adult men. Nutrition 2006, 22(9):872–81.

469

Wax B. et al.: Acute L-arginine alpha ketoglutarate supplementation fails to improve muscular performance in resistance trained and untrained men. Journal of the International Society of Sports Nutrition 2012, 9(1):17.

470

Greer B.K., Jones B.T.: Acute arginine supplementation fails to improve muscle endurance or affect blood pressure responses to resistance training. Journal of strength and conditioning research / National Strength & Conditioning Association 2011, 25(7):1789–94.

471

Karsegard V.L. et al.: L-ornithine alpha-ketoglutarate in HIV infection: effects on muscle, gastrointestinal, and immune functions. Nutrition 2004, 20(6):515–20.

Многие

существующие на рынке пищевые добавки с альфа-кетоглутаратом содержат не только альфа-кетоглутарат, но и другие вещества. Безопасность некоторых из них стоит под вопросом. Были описаны случаи серьезных побочных эффектов, возникших после приема пищевых добавок с альфа-кетоглутаратом определенных производителей [472–474] . Это не означает, что сам альфа-кетоглутарат опасен для здоровья, но, возможно, стоит подождать пару лет, чтобы ученые убедились в том, что этот препарат действительно продлевает жизнь не только червей, но и грызунов, и разобрались с безопасными дозами и формами употребления.

472–474

472. Young C. et al.: Hemorrhagic stroke in young healthy male following use of sports supplement Jack3d. Military medicine 2012, 177(12):1450–4.

473. Prosser J.M. et al.: Adverse effects associated with arginine alpha-ketoglutarate containing supplements. Human & experimental toxicology 2009, 28(5):259–62.

474. Randhawa S. et al.: Anterior segment complications of a nutritional supplement. Journal of cataract and refractive surgery 2007, 33(5):918–20.

Не только ингибиторы TOR способствуют долголетию. В начале книги я писал про ГМ помидоры, богатые антоцианами. Их массовое производство могло бы предотвратить развитие ряда заболеваний. Напомню, что мышам, которых кормили такими ГМ помидорами, удалось продлить жизнь на 25 % [8] , а также что повышенное употребление антоцианов, по-видимому, предотвращает возникновение некоторых форм рака [5] , сердечно-сосудистых заболеваний [6] и ожирения [7] . Другие продукты, богатые антоцианами, тоже способствовали долгожительству модельных организмов, например, экстракт «фиолетовой» пшеницы увеличивал продолжительность жизни круглых червей примерно на 10 % [475] . Эпидемиологические исследования указывают на то, что активное потребление фруктов и овощей может снижать смертность у людей, хотя до конца не ясно, в чем именно заключается причинно-следственная связь [476] .

8

Butelli E. et al.: Enrichment of tomato fruit with health-promoting anthocyanins by expression of select transcription factors. Nat Biotechnol 2008, 26(11):1301–8.

5

Wang L.S., Stoner G.D.: Anthocyanins and their role in cancer prevention. Cancer Lett 2008, 269(2):281–90.

6

Toufektsian M.C. et al.: Chronic dietary intake of plantderived anthocyanins protects the rat heart against ischemia-reperfusion injury. J Nutr 2008, 138(4):747–52.

7

Tsuda T. et al.: Dietary cyanidin 3-O-beta-D-glucoside-rich purple corn color prevents obesity and ameliorates hyperglycemia in mice. J Nutr 2003, 133(7):2125–30.

475

Chen W. et al.: Anthocyanin-rich purple wheat prolongs the life span of Caenorhabditis elegans probably by activating the DAF-16/FOXO transcription factor. J Agric Food Chem 2013, 61(12):3047–53.

476

Leenders M. et al.: Fruit and vegetable intake and causespecific mortality in the EPIC study. Eur J Epidemiol 2014, 29(9):639–52.

Еще одно вещество, на которое стоит обратить внимание в связи с продлением жизни, — гормон мелатонин, регулирующий суточные ритмы. Его пьют перед сном для лечения бессонницы или для более быстрого привыкания к смене часовых поясов при перелетах. Избыток света мешает образованию мелатонина, который производится преимущественно ночью. В одном исследовании пересадка эпифиза — железы, производящей этот гормон, — от молодых мышей к старым увеличила продолжительность жизни последних на 12 % и замедлила старение [477] .

477

Pierpaoli W., Regelson W.: Pineal control of aging: effect of melatonin and pineal grafting on aging mice. Proc Natl Acad Sci USA 1994, 91(2):787–91.

В большинстве экспериментов на грызунах прием мелатонина продлевал жизнь, в некоторых эффекта не наблюдалось, но были исследования, где мелатонин, наоборот, сокращал жизнь [478] . Подобные расхождения могут быть связаны как с методологическими ошибками исследований, так и с использованием неодинаковых модельных организмов. Хотя однозначных выводов о том, полезен ли мелатонин и продлевает ли он жизнь, сделать пока не получается, это очень дешевое вещество, поэтому некоторые люди начали ставить не совсем научные эксперименты на себе и пьют этот гормон. Возможно, систематически изучая этих людей, мы узнаем, как подобная терапия сказывается на здоровье человека [479] (хотя, конечно, методологически это не совсем корректный подход — люди, принимающие мелатонин, могут отличаться по множеству других показателей). Лично мне кажется,

что здесь, как и во многих других примерах, нужны более тщательные исследования на животных.

478

Anisimov V.N. et al.: Melatonin as antioxidant, geroprotector and anticarcinogen. Biochim Biophys Acta 2006, 1757(5–6): 573–89.

479

Bubenik G.A., Konturek S.J.: Melatonin and aging: prospects for human treatment. J Physiol Pharmacol 2011, 62(1):13–9.

Мы видим, что теоретически возможно увеличить продолжительность жизни человека путем изменения диеты и употребления определенных препаратов. Увы, мы не можем ждать, пока будут проведены полноценные клинические испытания подобных веществ на людях. Проблема не только в том, что старение юридически не считается «заболеванием», что затрудняет проверку геропротекторов, но еще и в том, что такие исследования займут десятки лет. За это время мы все успеем постареть, поэтому некоторые отважные люди и идут на риск, испытывают на себе препараты, эффективность и безопасность которых окончательно не доказана.

Генная терапия тоже предлагает определенные подходы к продлению жизни. Как я уже писал, долголетие тесно связано с генами. В лабораториях получены мутантные круглые черви, живущие почти в десять раз дольше обычных! [480] Но можно ли изменить какие-нибудь гены уже взрослого организма, чтобы превратить его в долгожителя? В 2012 году в журнале EMBO Molecular Medicine вышла статья о том, что доставка гена теломеразы в клетки мышей с помощью аденовируса существенно продлевает их жизнь. Мыши, получившие генную терапию в возрасте одного года, жили на 24 % дольше. Эффект был обнаружен и для старых мышей (в возрасте двух лет) — они жили на 13 % дольше [481] . Вирус, который использовался для доставки гена, был широкого профиля, то есть заражал самые разные клетки. Удивительно, что генная терапия, по утверждению авторов исследования, не привела к увеличению риска раковых заболеваний (хотя в данном случае это ожидалось).

480

Ayyadevara S. et al.: Remarkable longevity and stress resistance of nematode PI3K-null mutants. Aging Cell 2008, 7(1):13–22.

481

Bernardes de Jesus B. et al.: Telomerase gene therapy in adult and old mice delays aging and increases longevity without increasing cancer. EMBO Mol Med 2012, 4(8):691–704.

Важно не только долго жить, но и сохранять при этом молодость и возможность вести привычный образ жизни.

Генная терапия позволяет лечить некоторые возрастные заболевания, например эректильную дисфункцию. Считается, что в ряде случаев это заболевание связано с возрастным увеличением количества активных форм кислорода, нарушающих работу кровеносных сосудов и гладкой мускулатуры в эректильной ткани. Еще в 2003 году ученые додумались ввести с помощью аденовируса ген фермента, нейтрализующего активные формы кислорода, и добились замедленного старения полового члена у крыс [482] .

482

Bivalacqua T.J. et al.: Gene transfer of extracellular SOD to the penis reduces O2-* and improves erectile function in aged rats. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2003, 284(4):H1408–21.

Были предложены и другие подходы, основанные на методах генной терапии и призванные замедлить старение иммунной системы [483] , нервной системы [484] , двигательной системы [485] , сердечной мышцы [486] , сосудов [487] и так далее. Во всех случаях удавалось добиться положительных изменений на стареющих грызунах. Оказалось, что можно бороться даже со старческим накоплением лишнего веса [486] . Как и все остальные методы генной терапии, эти подходы пока еще носят экспериментальный характер, но через десять — двадцать лет они, вероятно, войдут в практику и станут доступны многим.

483

Fayad R. et al.: Oral administration with papillomavirus pseudovirus encoding IL-2 fully restores mucosal and systemic immune responses to vaccinations in aged mice. J Immunol 2004, 173(4):2692–8.

484

Mouravlev A. et al.: Somatic gene transfer of cAMP response element-binding protein attenuates memory impairment in aging rats. Proc Natl Acad Sci USA 2006, 103(12):4705–10.

485

Nishida F. et al.: Restorative effect of intracerebroventricular insulin-like growth factor-I gene therapy on motor performance in aging rats. Neuroscience 2011, 177:195–206.

486

Schmidt U. et al.: In vivo gene transfer of parvalbumin improves diastolic function in aged rat hearts. Cardiovasc Res 2005, 66(2):318–23.

487

Wang H. et al.: Delayed angiogenesis in aging rats and therapeutic effect of adenoviral gene transfer of VEGF. Int J Mol Med 2004, 13(4):581–7.

486

Schmidt U. et al.: In vivo gene transfer of parvalbumin improves diastolic function in aged rat hearts. Cardiovasc Res 2005, 66(2):318–23.

В 2013 году вышла статья в журнале Nature, где была показана возможность увеличить продолжительность жизни мышей на 23 % с помощью генной терапии, направленной на изменение работы клеток гипоталамуса. Гипоталамус с гипофизом — важные отделы мозга, участвующие в гормональной регуляции организма. С возрастом в гипоталамусе начинают активнее работать некоторые гены, из-за чего снижается производство гормона гонадолиберина. Этот гормон запускает выработку гонадотропных гормонов передней доли гипофиза, способствующих регуляции работы половых желез. С возрастом количество этих гормонов падает, но если падение остановить (подавив работу упомянутых генов), то можно замедлить старение — так утверждают авторы работы [488] .

488

Zhang G. et al.: Hypothalamic programming of systemic ageing involving IKK-beta, NF-kappaB and GnRH. Nature 2013,

497(7448):211–6.