Люди выживают без жизненно важного гена

В отличие от мышей, люди способны жить без одного из мусороуборочных генов, хотя жизнь их всё равно будет полна проблем.

Ген ATG7 жизненно необходим – если сломается, если он перестанет работать, организм умрёт, едва родившись. Но это только если речь идёт о мышах. В недавней статье в The New England Journal of Medicine говорится, что люди без гена ATG7 вполне себе живут, хотя и страдают от разных заболеваний.

Аббревиатура ATG7 означает autophagy related 7, то есть «ген, имеющий отношение к аутофагии – 7». Аутофагия – чрезвычайно важный процесс переработки ненужных внутриклеточных органелл, молекулярных комплексов и просто отдельных молекул. Мы подробно рассказывали об аутофагии в связи с Нобелевской премией, которую дали в 2016 году за расшифровку её механизма.

Вкратце там происходит следующее: в клетке появляется мембранный пузырёк, который ловит в себя внутриклеточные структуры, вышедшие из строя или просто ставшие ненужными. Образуется аутофагосома, в которой всё это ненужное и испорченное переваривается, расщепляется на составные части – и клетка получает энергию и строительные материалы для того, чтобы сделать новые молекулы и органеллы. Без аутофагии клетка, скорее всего, погибнет из-за накопившегося мусора и из-за испорченных органелл, которые работают неправильно и пользы уже не приносят, только вредят.

ATG7 нужен как раз для правильного формирования пузырьков-аутофагосом. Если его отключить, то, как было сказано, аутофагия прекращается, и организм долго не живёт – новорождённые мыши без ATG7 погибают в течение дня: аутофагия особенно важна, когда органы и ткани только развиваются. Однако авторы статьи обнаружили несколько лет назад семью с двумя детьми, у которых ген ATG7 вообще не работал, а дети, между тем, были живы, хотя мозг их сформировался с аномалиями, они плохо контролировали движения тела и у них были проблемы с обучением. Затем исследователи обнаружили ещё несколько человек, у которых ATG7 был в той или иной степени повреждён и у которых были более или менее тяжёлые неврологические симптомы.

Когда присмотрелись к клеткам таких людей, оказалось, что аутофагия у них всё-таки идёт, хотя и не с такой интенсивностью, как должно быть в норме, с неиспорченным ATG7. Более того, тяжелее всего на нервной системе отражались не слишком значительные повреждения гена ATG7. Если же ATG7 был повреждён сильно, то клинические симптомы почему-то были мягче. Очевидно, в клетках человека есть страховочные системы, которые позволяют выжить при неработающем ATG7, поддерживая аутофагию на каком-то минимальном уровне.

И другой важный вывод, который тут можно сделать – это что у мышей такой страховочной системы нет. Для мышей мутации в ATG7 – действительно вопрос жизни и смерти, в намного большей степени, чем для человека, потому что люди без ATG7, хоть и с болезнями, но выживают.

Перед нами очень наглядный пример того, что результаты экспериментов, полученные на животных, нужно с осторожностью распространять на людей, даже если речь идёт о таких универсальных и жизненно важных биологических процессах, как аутофагия. Здесь, кстати, можно вспомнить одно исследование, когда удалось выяснить, что отсутствие многих генов, считающихся важными, вообще не сказывается на здоровье – возможно, многие из этих генов жизненно важны для мышей и крыс, но не для людей.

По материалам The Scientist