Мышиный бодибилдинг

Генетики создали мышей, которые отличаются от своих собратьев четырёхкратной мышечной массой. В будущем генетически модифицированные мыши помогут людям с мышечной дистрофией, а также ленивым любителям бодибилдинга, которые не хотят тратить много времени на наращивание мышечной массы, сообщает Nature.

Гигантских грызунов создал профессор молекулярной биологии и генетики Se-Jin Lee из Университета Джона Хопкинса в Балтиморе. Мыши обладают двумя генетическими отличиями, которые даже визуально делают их непохожими на собратьев. В ходе опытов над мышами профессор отключил ген, кодирующий выработку регулятора роста мышц про-белка миостатина, и активировал выработку эндогенного белка фоллистатина. Генетические модификации вызвали у животных резкий рост мышц. Размер мышечных волокон мутантов превысил норму в два раза (на 117%). Кроме того, количество волокон увеличилось на 73%.

Профессор Сэ Чин Ли открыл механизм действия миостатина еще в 1997 году. Миостатин (Mstn) – один из трансформирующих факторов роста (TGF-β), ограничивающий массу скелетной мускулатуры.
Десять лет назад профессор Ли блокировал ген, ответственный за активацию миостатина, создав «могучих» по тем временам мышей, чья мышечная масса почти в 2 раза превышала норму. (Подобный эффект наблюдался также в случаях крупного рогатого скота, овец, собак и людей с потерей функциональности миостатинового гена.)
В свою очередь, существенное увеличение скелетной мускулатуры достигалось и в другой серии экспериментов по ингибированию миостатина трансгенно активированным фоллистатином.

В текущем исследовании ученый объединил эти две генетические модификации, что привело к потрясающему росту количества и объема мышечных волокон у подопытных мышей и продемонстрировало наличие других TGF-β лигандов, действующих аналогично миостатину, которые также инактивируются фоллистатином.

Размеры «получившихся» в результате комплексной генетической обработки мышей поразили даже самого исследователя.

Сравнение различных групп мышц (pectoralis, triceps, quadriceps, gastrocnemius/plantaris) у мышей: контрольная (wild type) и трансгенная по фоллистатину, гомозиготная по нулевой мутации миостатина (F66, Mstn-⁄-) особи
		wild type
		F66, Mstn-⁄-
		wild type
		F66, Mstn-⁄-

Как отмечает профессор Ли, его опыты подтверждают, что миостатин – лишь один из биологических факторов, влияющих на скелетную мускулатуру. Ингибирование миостатина и активация фоллистатина – далеко не единственный способ улучшить состояние мышц.
Например, кодирование белка, который способствует регенерации мышечной ткани, зависит от гена IGF-1. К такому выводу пришла доктор Элизабет Макнэйли из отдела медицинской генетики человека Чикагского университета. Кроме того, по её мнению, аналогичным действием могут обладать и стволовые клетки.

Профессор Ли обращает особое внимание, что у мышей зафиксирован более высокий уровень циркуляции миостатина по сравнению с людьми. Это означает, что работа белка имеет для человеческого организма намного меньшее значение, чем для мышиного. «Следовательно, у людей существуют дополнительные механизмы регулирования мышечной массы», – отметил ученый.
Если исследователям удастся идентифицировать другие лиганды, действующие совместно с миостатином, они смогут создать новые медикаменты, использование которых окажет положительное воздействие на развитие мышц у людей.

Сотрудникам Национального института артрита и костно-мышечных и кожных заболеваний (NIAMS) уже удалось создать препарат трихостатина А, который регенерирует мышечную ткань. Сначала мышей подвергли генетической модификации, из-за которой они заболели мышечной дистрофией. А двухнедельный «приём» препарата-ингибитора фермента деацетилазы полностью восстановил мышцы грызунов и возвратил им способность двигаться (в данном случае, бегать и плавать). Впрочем, учёные до сих пор проводят дополнительные эксперименты, чтобы выяснить, как препарат действует на более крупных животных. Лишь после они перейдут к клиническим испытаниям.

Препарат для увеличения мышечной массы и регенерации мускулов необходим не только дистрофикам. По словам профессора Ли, подобные медикаменты очень помогут пожилым людям. «Конечно же, мы не стремимся создать восьмидесятилетних Шварценеггеров. Мы просто хотим, чтобы пожилые люди не падали и не получали переломы».

Впрочем, уже сейчас открытию профессора Ли можно найти применение в селекции. Например, предыдущие опыты с миостатином привели к выведению сверхмясной породы коров. Да и многие спортсмены, вероятно, не отказались бы от подобного быстрого способа решения проблемы физической формы. (Конечно, если бы действующие на людей так же, как на мышей, препараты уже существовали.) Кстати, по мнению профессора Ли, нет никакой гарантии, что сейчас не проводятся эксперименты с аналогичными составами, предназначенными для атлетов.