Молекула вічної молодості 28.05.2015

Ми настільки часто чуємо про те, що відкрили білок пам'яті, або ген вічної молодості, або молекулу, що вбиває ракові клітини наповал, що може здатися, ніби незабаром на нас чекає довге здорове життя - для всіх і кожного. Проте прогрес людства, керований наукою, розвивається все-таки повільніше, ніж ми від нього чекаємо. Одна з причин завищених очікувань у тому, що в популярних наукових текстах рідко з'являється тіньова сторона експериментальних досліджень: всілякі уточнення та спростування результатів, які захотіли перевіряти ще раз в інших лабораторіях. Образно кажучи, широка публіка не чує гуркоту і тріску гіпотез і теорій, що руйнуються.

Характерний приклад - свіжа історія білка, що називається фактором тканинного диференціювання 11 (GDF-11). Нещодавно він став черговим молекулярним " молодильним яблучком " : експерименти показали, що може звертати назад деякі вікові зміни. Виявили це у дивовижному досвіді, коли поєднували кровоносну систему двох мишей, молодої та старої. Виявилося, що молода кров благотворно діє на серцевий м'яз. З віком стінки серця товщають, що погано позначається на його роботі, а молода кров, навпаки, робила серцем'язові стінки тоншими. Коли спробували з'ясувати, що за молекули можуть відігравати роль, то виявили 13 потенційних кандидатів, і серед них - GDF-11. Перевірили - і виявилося, що він і сам по собі чинить омолоджуючу дію на серцевий м'яз.

Крім того, GDF-11 стимулював нейрогенез та розвиток судин у мозку у старих мишей, а також сприяв відновленню функціональності звичайних скелетних м'язів. Отримані дані збентежили багатьох, оскільки картина виходила виключно суперечлива. З одного боку, було відомо, що GDF-11 багато молодих тварин і зовсім мало старих. З іншого - довгий час про його функції знали лише те, що він управляє формуванням нюхових рецепторів і рецепторів у спинному мозку. І, нарешті, найголовніше, ще в 2009 році Девід Гласс (David Glass) разом з колегами з Інституту біомедичних досліджень виявили, що той же GDF-11 пригнічує зростання м'язів. Тоді цьому не здивувалися - оскільки він схожий на білок міостатин, який гальмує диференціювання м'язів, від GDF-11 чекали приблизно того самого. Здивуватися довелося пізніше, коли виявилося, що у чужих експериментах він показує абсолютно протилежні властивості.

І тоді властивості GDF-11 вирішили перевірити ще раз. Перше, що вдалося з'ясувати, що досі його аналізували не надто специфічним методом: по-перше, він має дві форми, мономерну і димерну (коли дві молекули об'єднуються в один функціональний модуль), по-друге, як було сказано, він схожий на міостатин. Імунологічний метод, що використовується раніше, не відрізняв мономери GDF-11 від димерів (а на функції білків "злипання" їх молекул разом може впливати досить сильно), та ще й міостатин часом прихоплював. Розробивши точніший метод аналізу, дослідники перевірили, як змінюється рівень білка з віком. У мишей його рівень був взагалі занадто низький, щоб про нього можна було говорити достовірно, але у щурів і людини він був досить високий - і виявилося, що з віком кількість GDF-11 точно не зменшується, а то й зростає. Коли його вводили старим тваринам, ніякої регенерації м'язів не відбувалося. Більше того, м'язи навіть повільніше відновлювалися після пошкоджень – що логічно, якщо прийняти, що GDF-11 пригнічує, а не стимулює регенерацію. Цілком результати експериментів опубліковані в журналі Cell Metabolism.

Як таке може бути - що та сама молекула веде себе настільки по-різному в різних руках? Очевидна відповідь: якась дослідницька група отримала неправильні результати. Але не виключено, що мають рацію і ті, й інші. Так, Емі Уейджерс (Amy Wagers) з Гарварду, під чиїм керівництвом була виконана робота з молодою та старою кров'ю (після чого всі й заговорили про GDF-11 як про фактор омолодження), каже, що вся справа в різних формах білка, що якась з його форм все-таки зменшується з віком. Крім того, група Уейджерс та група Гласса використовували різні способи, щоб пошкодити м'язи: одні – кардіотоксин, інші – сильне охолодження. І цілком можливо, що регенеруюча дія GDF-11 залежить від етіології ушкоджень. Нарешті, у певному сенсі між обома роботами немає протиріч, оскільки і там, і там йдеться про оптимальному рівні білка, необхідного для підтримки функціональності м'язів. Просто одні автори показали, що цей рівень не слід знижувати, а інші - що не слід підвищувати. І останнє - омолоджуючий ефект молодої крові може мати місце зовсім не обов'язково лише через GDF-11; вдалося нарахувати цілих 13 потенційних кандидатів у "молодильні яблука".