Комок модифицированных мышц

Генетически модифицированные мыши способны бегать по шесть часов без перерыва.
Фото Reuters

Согласно рекомендациям некоторых международных ассоциаций научных журналистов, не следует употреблять в научно-популярных текстах слово «сенсация». Оно и понятно, словечко это поистрепалось от неумеренного употребления и немереного потребления. В научной журналистике – это слово-паразит. И все-таки, уважаемые читатели, я сейчас согрешу: нам с вами повезло, мы с вами – современники настоящей научной СЕНСАЦИИ!

Исследователи из Университета города Кливленд (шт. Огайо, США) опубликовали в специализированном издании Journal of Biological Chemistry («Журнал биологической химии») сообщение о новом генетически модифицированном животном. То есть о животном, созданном с использованием сознательных и целенаправленных манипуляций с генами. Но это еще не сенсация (вернее – уже не сенсация). Прыгают же по миру крольчихи с фрагментами ДНК медузы, что позволяет им светиться в ультрафиолетовых лучах зеленым цветом (см. «НГ-науку» от 26.01.05). Не диво и флуоресцирующие бактерии, растения, рыбы, мыши┘

Однако в Кливленде сконструировали нечто особенное – супермышь с супермышцами. Животное способно пробегать на порядок большие дистанции, чем ее нормальные сородичи. На специальной беговой дорожке грызун накручивает до 6 км при скорости 20 м в минуту – по шесть часов без перерыва! Мало того, ГМ-грызуны и живут дольше своих сородичей, а половозрелый возраст у них наступает позже. (Потомство они могут приносить в трехлетнем возрасте – в 80 лет по масштабам человеческой жизни.)

«Результаты действительно сенсационные! – подчеркнул, комментируя по просьбе корреспондента «НГ» этот результат, доктор биологических наук Андрей Кузнецов, профессор Университета города Иннсбрук, Австрия. – Сначала мне даже показалось что это «утка». Но, изучив оригинальную публикацию в J. Biol Chem. (2007 Nov 9; 282(45): 32844-55.), я понял, что это действительно серьезно. У этих мышей митохондрий (внутриклеточных станций для выработки энергии) в мышцах существенно больше, и в остальном все тоже правильно. Они в семь раз более активные, чем контрольные. Бегают по 2–6 километров (контрольные – только 200 метров). И едят они на 60% больше, и весят в два раза меньше (у них очень мало жира – лишь 10% от нормы), и живут они значительно дольше. Видимо, у них существует совершенно особый замкнутый цикл метаболического обмена в мышцах».

«В смысле метаболизма их можно сравнить с Лансом Армстронгом, многократным победителем велогонки «Тур де Франс», который крутит педали по пиренейским склонам, – говорит профессор Ричард Хэнсон, один из авторов статьи в Journal of Biological Chemistry.

– Они используют в основном жирные кислоты, за счет которых вырабатывают энергию, и при этом у них выделяется очень мало молочной кислоты».

Добиться такого поразительного эффекта удалось за счет одной ма-а-ленькой генетической коррекции.

«Суть открытия заключается в том, что ученым удалось внедрить в мышцы особый фермент, который обычно присутствует в печени, – поясняет профессор Кузнецов. – Это позволило мышцам экспериментального животного не только блокировать накопление молочной кислоты, ответственной за явление мышечной усталости, но и существенно повысить эффективность производства и использования энергии за счет особого замкнутого цикла обмена». Вот так, все просто┘

Впрочем, вопросы все равно возникают. Например, такой: чем с биологической (генетической, физиологической) точки зрения отличается от обычных людей метаболизм выдающихся стайеров и вообще людей с повышенной выносливостью? Ведь, как заявляют сами авторы исследования, для них было полной неожиданностью, что появление всего одного дополнительного фермента в мышцах может привести к таким многочисленным и разносторонним изменениям всего метаболизма и даже поведения животного. (Например, генетически модифицированные Микки-Маусы еще и более агрессивны, чем их сородичи.) «Известно, что организм элитных спортсменов и физиологически, и биохимически идеально адаптирован к большим и длительным нагрузкам, что достигается продолжительными тренировками, – подчеркивает Андрей Кузнецов. – Например, значительное увеличение количества митохондрий в мышцах наблюдается у бегунов-марафонцев».

Тут надо заметить, что Андрей Владимирович более 25 лет работает в области изучения митохондрий и энергетического метаболизма. Он автор более 150 научных трудов в престижных международных журналах и книгах. В ближайшее время в журнале Nature будет опубликована его статья, посвященная митохондриям.

Вообще очень похоже на то, что разгадка многих биологических ребусов «зашита» в этих клеточных органеллах. «Дело в том, что митохондрии не только отвечают за производство энергии в клетке, но и играют очень важную роль во многих наследственных и приобретенных болезнях, включая нейрозаболевания и даже рак, в программируемой смерти клеток (апоптоз), в производстве токсических радикалов и в механизмах старения, – продолжает Андрей Кузнецов. – Таким образом, пытаясь избирательно воздействовать на митохондрии, можно найти пути лечения широкого спектра заболеваний, а также борьбы со старостью».

Да и сами митохондрии – весьма загадочные объекты. Достаточно сказать, что это древнейшие микроорганизмы, ставшие сожителями (симбиотами – по научному) живой клетки у эукариот (то есть у животных, клетки которых содержат ядро). Более того, передача генетической информации митохондрий происходит только по материнской линии.

И все-таки, возвращаясь к нашим супермышам, которые в это самое время, возможно, накручивают километры дистанции ради прогресса науки. По мнению Кузнецова, результат американских генетиков хорошо согласуется с мнением большинства ученых о важной роли мышечной активности в продлении жизни (как в моделях на экспериментальных животных, так и у человека). «Безусловно, применение генных подходов могло бы кардинально изменить ситуацию, особенно с применением стволовых клеток, наталкиваясь, однако, на целый ряд как чисто технических, так и этико-моральных проблем», – уверен ученый.

Вот, вот┘ Не означает ли этот результат, что в перспективе (пусть даже отдаленной; а может быть, и не такой уж отдаленной) подобные методики генетического модифицирования будут применять для выращивания, например, олимпийских чемпионов или профессионалов, заточенных для определенных видов трудовой деятельности? Недаром скептики высказывают опасения, что такие модификации могут привести к злоупотреблениям, когда спортсмены, желая улучшить свои достижения, начнут обращаться к специалистам по генетике. Однако профессор Хэнсон с такими опасениями не согласен. «Сегодня, – говорит он, – взять и внедрить какой-то ген в мышцу попросту невозможно. И это неэтично».

Так все-таки – невозможно или неэтично?