Если заглянуть в геном человека в поисках рецептов для борьбы со старением, то первое что бросается в глаза — древний склад вирусного хлама.
О чем речь? Дело в том, что примерно 8% человеческого генома — это остатки древних вирусных инфекций*, которые когда-то встроились в ДНК наших предков и с тех пор передаются по наследству. Эти вставки называют эндогенными ретровирусами, или HERV, а природа не стала их удалять, она как будто заархивировала их до нужного момента.
*Это именно эндогенные ретровирусы, HERV; весь мобильный «мусор» генома — ещё больше.
В молодости эти вирусные фрагменты надёжно запакованы специальными химическими метками (процесс называется метилированием ДНК), что-то вроде сургучной печати на конверте.
Но с годами печать сохнет, контроль ослабевает — и самые молодые и наглые представители этого вирусного семейства, а именно подсемейство HERV-K (HML-2) (хотя с возрастом меняют активность и другие HERV), начинают подавать признаки жизни.
Их пробуждение — не просто безобидный шум в системе, а вполне вероятный двигатель процесса старения. Проснувшись, они могут запустить воспалительные сигнальные пути, вроде системы cGAS-STING. Это, в сущности, внутренняя тревожная кнопка клетки, которая обычно реагирует на чужеродную ДНК. А также превращают обычные клетки в так называемые сенесцентные.
Эти ребята уже не делятся, не выполняют свою работу, но и не умирают. Вместо этого они выделяют ядовитые вещества (цитокины, хемокины, протеазы, другие сигнальные молекулы и ретровирус-подобные частицы, RVLP) и вирусоподобные частицы, которые как бы «заражают» старением соседние здоровые клетки. Получается инфекционный процесс внутри организма: одна старая клетка портит соседние, и пошло-поехало. Примерно похоже на то, как сосед-алкаш прямо через стену с плохой звукоизоляцией заражает своим плохим настроением всех соседей.
Есть исследователи, которые утверждают, что это якобы эволюционный механизм самоуничтожения популяции. Но мы знаем, что эволюции нет дела до особей, которые уже оставили потомство, — смерть после размножения для неё не цель, а просто побочный эффект износа.
Так что называть пробуждение вирусов «запрограммированным самоубийством» пока будет преждевременно. Скорее, это плата за то, что мы живём дольше, чем природа изначально планировала, — ослабление контроля над геномным мусором.
Есть даже гипотеза, что эти вирусные остатки в молодости могли защищать от рака, а вот их старческая активация — это неизбежные «коммунальные платежи» за былую пользу. Для некоторых ретроэлементов обсуждается возможная полезная роль в регуляции генов и даже в противоопухолевой защите.**
**Ishak S. A., et al. Reactivation of endogenous retroelements in cancer development and therapy // Frontiers in Oncology. 2021. Vol. 11. Art. 650473.
А ещё исследователи научились блокировать активность этих самых ретроэлементов. У у мышей*** и мух-дрозофил это действительно продлевает жизнь. Наиболее убедительные данные по продолжительности жизни — для LINE‑1 и других мобильных элементов; для HERV пока сильнее доказательства по воспалению и сенесценции.
***Simon M., Van Meter M., Ablaeva J., et al. LINE1 derepression in aged wild-type and SIRT6-deficient mice drives inflammation // Cell Metabolism. 2019. DOI: 10.1016/j.cmet.2019.02.014.
Подавляли не только сами эндогенные ретровирусы, но и их родственников — например, другой тип мобильных генетических элементов под названием LINE-1, а также использовали ингибиторы обратной транскриптазы, то есть вещества, мешающие вирусам размножаться внутри клетки.
Эффект есть, это не выдумка. Работает сам принцип: антитела, редактирование генома с помощью CRISPR или специальные препараты ослабляют старение тканей (пока в основном в модельных системах; у людей это перспективное, но ещё не готовое направление).