Расшифровка генома подскажет, какие витамины и минералы улучшат ваше здоровье
Учитывая стремительное падение цен на секвенирование геномов (одна из компаний прогнозирует снижение цены до 1000 долларов США за индивидуальный геном в течение пяти лет), единственной причиной отказа от этой услуги может стать боязнь узнать какие-либо «плохие новости».
Ученые университета Калифорнии, работающие под руководством профессора Джаспера Райна (Jasper Rine), нашли одну «хорошую новость». Они утверждают, что геномный анализ позволяет выявить незначительные дефекты генов, эффекты которых можно нейтрализовать с помощью элементарных средств, таких как витамины и минеральные добавки.
Существует масса генетических отличий, снижающих эффективность различных ферментов. Для облегчения симптомов ряда потенциально опасных нарушений обмена веществ врачи назначают витамины. Однако такие дефекты развиваются в случае наличия в геноме двух поврежденных копий или аллелей какого-либо фермента. Большое количество людей живет с одной «плохой» копией или двумя незначительно измененными копиями того или иного гена. У таких людей может наблюдаться небольшое снижение активности фермента и слабые проявления метаболического расстройства, которые несложно устранить с помощью пищевых добавок.
В рамках работы авторы тестировали функционирование различных вариантов человеческого гена, кодирующего фермент метилентетрагидрофолатредуктазу (methylenetetrahydrofolate reductase, MTHFR), встраивая их в клетки дрожжей и оценивая эффективность их работы.
Изучаемый фермент, для функционирования которого необходима фолиевая кислота (витамин B9), играет ключевую роль в синтезе молекул, необходимых для построения нуклеотидов – «строительных блоков» ДНК. Некоторые противоопухолевые препараты, такие как метотрексат, блокируют активность метилентетрагидрофолатредуктазы, останавливая синтез ДНК с целью подавления опухолевого роста.
Исследователи секвенировали по две аллели гена, кодирующего фермент MTHFR в образцах ДНК 564 индивидуумов, принадлежащих к разным расам и национальностям. В соответствии с результатами более ранних работ, авторы обнаружили 3 распространенных варианта гена. В то же время они идентифицировали 11 необычных вариантов, частота встречаемости каждого из которых составила менее 1%.
После этого они синтезировали гены для каждого из вариантов фермента и встроили их в дрожжевые клетки. Дрожжи являются идеальной моделью для изучения метаболизма человека, т.к. они используют множество сходных с человеческими ферментов и ко-факторных витаминов и минералов.
Авторы установили, что 4 различные мутации оказывают влияние на функционирование человеческого фермента в клетках дрожжей. Одна из этих мутаций хорошо изучена: по одной ее копии содержится в геномах примерно 30% людей и по 2 копии – в геномах 9% людей. Добавление в среду культивирования дрожжей фолиевой кислоты позволило восстановить полную функциональность как наиболее распространенного варианта мутантного фермента, так и остальных вариантов, кроме одного, наиболее редко встречающегося в популяции.
В более поздних работах исследователи идентифицировали еще 30 вариантов фермента MTHFR и протестировали 15 из них. Более половины из этих мутаций влияют на активность фермента, причем различаться она может в 100 раз. В большинстве случаев недостаточную активность фермента можно частично или полностью нейтрализовать с помощью дополнительного приема фолиевой кислоты.
Влияние повышения активности MTHFR на здоровье человека до конца не выяснено, но как минимум один из его дефектов приводит к увеличению содержания в крови гомоцистеина, ассоциированного с повышенным риском развития заболеваний сердца и инсульта. Прием фолиевой кислоты, способность которой предотвращать врожденные дефекты и развитие сердечно-сосудистых заболеваний и рака известна давно, должен снизить уровень этого метаболита у людей с мутантным вариантом MTHFR, что положительно скажется на их здоровье.
Всего в организме человека более 600 ферментов, использующих витамины или минералы в качестве кофакторов. По оценкам авторов, каждый человек имеет примерно 5 редких мутантных вариантов ферментов и, возможно, несколько других, более распространенных вариантов, функционирование которых можно улучшить с помощью витаминов и микроэлементов.
Небольшие вариации активности ферментов могут быть причиной противоречивых результатов клинических испытаний, в том числе изучения активности витаминов и минеральных добавок. В будущем при обработке результатов таких испытаний необходимо будет учитывать ферментные профили участников.
В настоящее время авторы изучают механизмы, с помощью которых кофакторы восстанавливают активность дефектных ферментов. Они предполагают, что эти вещества стабилизируют молекулу фермента в конформации, обеспечивающей максимальную каталитическую активность. Они также считают, что, если это предположение подтвердится, новый принцип может помочь специалистам, занимающимся синтезом лекарственных препаратов («драг-дизайном»).
Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru по материалам ScienceDaily
07.06.2008