Мышцы модифицированных мышей мощнее. Миролюбивость мелких монстров меньше. Многое могут могучие маленькие млекопитающие. Мистика: медики меняли мало, минуя масштабные модификации. Мы, mutatis mutandis, можем модифицироваться?
Что могут супермыши
Их можно отличить от обычных мышей, когда им всего несколько недель от роду. Они, по подсчетам исследователей, в семь раз активней и очень агрессивны. Едят они на 60 процентов больше, но при этом масса тела у них в два раза меньше, а масса жира в десять раз меньше, чем у обычных мышей.Первые супермыши появились в университете Кейса четыре года назад, поэтому уже можно делать выводы о продолжительности их жизни: живут они года три, и при этом в возрасте двух с половиной лет многие самки могут нормально размножаться - обычные мыши, как правило, перестают это делать после года.
Наиболее знамениты трансгенные мыши своей выносливостью: они могут пробегать шесть километров со скоростью 20 метров в минуту почти без остановки. Многие источники почему-то настаивают на том, что тратят на это мыши шесть часов, однако в этом случае наблюдается некоторые несоответствие численных данных: то ли скорость на самом деле меньше, то ли они все же пробегают больше. Строго говоря, впечатления это особо не изменяет: исследователи говорят (и показывают), что обычные мыши сходят с дистанции на третьей сотне метров.
В более сложном эксперименте тренажер был наклонен под углом 25 градусов, а скорость его движения возрастала каждую минуту на два метра. Контрольные особи (обычные мыши) выдерживали на нем до 19 минут, а супермыши - до 32, при этом замеры показывали, что обмен газов у них шел гораздо лучше, а уровень молочной кислоты в крови почти не возрастал, в отличие от обычных мышей (уровень молочной кислоты повышается при чрезмерной мышечной нагрузке, вызывая усталость и боль в мышцах).
Почему они это могут
Изменили исследователи не так уж много: увеличили и "перенаправили" экспрессию гена, отвечающего за энзим PEPCK-C (фосфоенолпируват-карбоксикиназу), который участвует в глюконеогенезе: синтезе глюкозы из неуглеводных соединений.
Парвин Хакими, один из ведущих авторов исследования, занимался исследованием метаболической и физиологической функции PEPCK-C в жировых тканях и скелетных мышцах. В ходе исследований он вывел мышей с измененным содержанием PEPCK-C.
У первых трансгенных мышей участок гена, отвечающего за PEPCK-C, был связан с промотором гена актина скелетных мышц, что привело к повышению концентрации PEPCK-C в скелетных мышцах до 1-3 единиц на грамм ткани (у контрольных особей - 0,08 единиц на грамм). Скрещивая трансгенных мышей (скрещивание, собственно, тоже вид генетической модификации), ученые вывели особей с концентрацией энзима до 9 единиц на грамм, то есть повысили ее больше, чем в 100 раз. Сейчас таких особей около 500 штук. У них в мышечной ткани больше не только PEPCK-C, но и митохондрий (клеточных "электростанций") и триглицеридов (нейтральных жиров).
Как именно PEPCK-C превращает мышей в супермышей, пока полностью не описано, хотя многое исследователям уже понятно. В частности, при сильной нагрузке организм грызунов начинает сжигать не глюкозу, как обычно, а жирные кислоты, получая много энергии и производя мало молочной кислоты - отсюда удивительная выносливость.
К чему это приведет
Самый животрепещущий вопрос, конечно, - а можно ли нечто подобное сделать с людьми, ведь ген, который изменяли ученые, есть и у человека.Сами исследователи считают, что нет (во всяком случае, пока): это не входило в их задачи, модель, проверенная на мышах, вовсе не гарантирует результата на человеке, да и вообще, как заметил руководитель исследования Ричард Хэнсон, ставить такие эксперименты над людьми неэтично. Тем не менее Хэнсон допускает, что полученные данные могут пригодиться в медицине и фармацевтике - вероятно, удастся создать лекарства от определенных мышечных заболеваний.