Учёные из Института Бака по исследованию старения (США) выяснили, почему носители варианта гена APOE2 живут дольше и реже страдают болезнью Альцгеймера. Оказалось, что этот ген помогает нейронам эффективнее восстанавливать повреждённую ДНК и противостоять клеточному старению – одному из ключевых факторов нейродегенеративных заболеваний.
Результаты исследования, опубликованные в журнале Aging Cell, меняют представление о функциях гена аполипопротеина Е (APOE). Ранее его роль связывали в основном с транспортом холестерина и метаболизмом липидов. Новая работа показывает, что разные варианты этого гена напрямую влияют на то, как клетки мозга сохраняют свою генетическую целостность с возрастом.
Ген APOE существует в трёх основных формах. Вариант APOE4 считается главным генетическим фактором риска развития болезни Альцгеймера в пожилом возрасте. APOE2, напротив, ассоциируется с долголетием и сниженным риском деменции. Механизм его защитного действия до сих пор оставался неясным.
Чтобы изучить этот феномен, исследователи вырастили из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека две группы нейронов. Клетки были генетически идентичны, за исключением варианта гена APOE. Эксперименты показали, что нейроны с вариантом APOE2 накапливали значительно меньше повреждений ДНК. При воздействии стрессовых факторов, таких как радиация, они демонстрировали более высокую устойчивость к сенесценции – состоянию, когда клетка перестаёт делиться и начинает выделять вредные вещества.
Кроме того, учёные обнаружили, что защитный эффект может быть отчасти «передаваемым». Когда в культуру клеток с рискованным вариантом APOE4 добавили белок, который кодирует ген APOE2, эти нейроны стали лучше справляться с повреждениями ДНК. Аналогичные результаты были получены в экспериментах на мышах, которым вживили человеческие варианты гена APOE.
Это открытие связывает ген долголетия APOE с двумя фундаментальными механизмами старения – накоплением повреждений ДНК и клеточным старением. По мнению авторов, их работа открывает новые терапевтические возможности. В будущем можно будет разработать препараты, имитирующие действие APOE2 или нацеленные на улучшение систем репарации ДНК в мозге, что может помочь людям с высоким генетическим риском болезни Альцгеймера.
