Зимуючі тварини набирають вагу та мають резистентність до інсуліну, коли вони дрімають протягом зимових місяців, але не мають проблем зі здоров’ям

Є тварини, які мають наддержави. У слонів рідко розвивається рак, незважаючи на тривалість життя, подібну до людської. Команда з Університету штату Юта (США) виявила причину в 2015 році. Ці тварини мають 38 додаткових копій гена, який продукує білок p53, відомий своєю здатністю пригнічувати пухлини. Крім того, вони мають набагато ефективніший, ніж люди, механізм виведення пошкоджених клітин із кровообігу з ризиком стати раковими. У свою чергу дельфіни мають спеціальний захист від утворення тромбів, що є ще однією з найбільших загроз для здоров’я нашого виду.

наддержава

Крістофер Грегг та Елліот Ферріс з американського університету - двоє з дослідників, які шукають геном кількох видів ссавців у пошуках ключів до цих наддержав. У вівторок вони опублікували статтю в журналі Cell Reports, що вивчає причини, чому у зимових сплячих тварин, таких як ведмеді, не виникають проблеми, пов'язані з ожирінням або резистентністю до інсуліну.

Їх аналіз включав чотири види, які впадають в сплячку в певний час року: маленький їжак терек (Echinops telfairi), тринадцятисмугастий ховрах (Ictidomys tridecemlineatus), сірий лемур миші (Microcebus murinus) і маленький коричневий кажан ( Myotis lucifugus). Ці тварини, з деякими варіаціями, проводять кілька місяців, у яких частота серцебиття та дихання різко падають - білка знижує частоту серцевих скорочень з 200 ударів в хвилину приблизно до п’яти і переходить від дихання більше ста разів на хвилину до того, щоб робити це один раз кожні п’ять хвилин - і тим, кому не потрібно годувати, мочитися чи дефекації.

Для досягнення цієї мети в попередні місяці особини цих видів мали їсти, щоб накопичувати запаси. Вони якось стають ожирінням та стійкими до інсуліну, але здоровим способом. Людина з такими коливаннями протягом року в кінцевому підсумку страждає на діабет, гіпертонію та багато інших проблем зі здоров’ям.

Автори роботи порівнювали геноми чотирьох видів з генами здорових людей та з генами, пов'язаними із синдромом Прадера-Віллі, захворюванням, яке викликає ненаситний апетит, що викликає хворобливе ожиріння. Таким чином, вони визначили регіони геному цих тварин, близькі до багатьох, пов'язаних із ожирінням у людей, що дозволило б їм вимкнути деякі елементи, що контролюють гени, пов'язані з ожирінням. Загалом існує 364 генетичні елементи, пов’язані з регуляцією сплячки та ожиріння.

Дослідники працюють над епігеномними методами редагування для контролю ожиріння

На даний момент цей тип загальногеномних досліджень не має прямого застосування до здоров’я людини. Спочатку вчені намагаються зрозуміти, як протягом еволюції загальні ділянки геному, які зараз стоять за ожирінням або проблемами обміну речовин, служили різним тваринам для кращої адаптації до їх обставин. У деяких випадках та в різні періоди історії тварин ця адаптація означала розвиток здатності до сплячки протягом місяців. Для ведмедів це здорове регулювання ожиріння дозволяє їм вижити взимку, тоді як для лемурів, єдиних приматів, які впадають в сплячку, це тимчасове припинення активності допомагає їм у посушливий сезон на Мадагаскарі.

Але крім отримання базової інформації про деякі біологічні механізми, Грегг та його співробітники вже думають про те, як застосувати ці знання. «Розуміючи частини геному, які впливають на ожиріння або метаболічний синдром, ми можемо оцінити ризик розвитку цією хворобою людини протягом усього життя на основі їх генетичної послідовності. Таким чином, ми могли б допомогти людям адаптувати свій спосіб життя до своїх умов, а в майбутньому також створити фармакологічні методи лікування для людей, які страждають ожирінням », - говорить дослідник. "Моя лабораторія вже співпрацює з Джейсоном Герцем з Університету Юти над розробкою технології цілеспрямованого епігеномного редагування за допомогою CRISPR, за допомогою якої можна індивідуально контролювати ожиріння або метаболічну активність у пацієнтів", - додає він.

Тим часом Грегг продовжує шукати в океані генетики ссавців варіанти, які все ще існують у нас, і які у деяких тварин перетворились на щось подібне до наддержав.