Studying twins is key to understanding the heritability of lifespan

W bogatych, względnie bezpiecznych krajach, jak długo ludzie obecnie żyją, prawdopodobnie zależy zarówno od wariancji genetycznych odziedziczonych po rodzicach, jak i od środowiska i stylu życia. Takie wnioski płyną z analizy danych z badań nad bliźniakami w Danii i Szwecji.

Dla osób mieszkających w tych krajach, może to być niespodzianką, że ich długość życia prawdopodobnie zależy w połowie od genów i w połowie od środowiska. Jednak wcześniejsze badania danych dotyczące bliźniaków, przeprowadzone dziesięciolecia temu, doszły do wniosku, że geny wyjaśniają tylko jedną czwartą zmienności ludzkiej długości życia.

„To zmienia nieco proporcje, mówiąc, OK, genetyka odgrywa większą rolę, podczas gdy wkład środowiskowy staje się trochę mniejszy” – mówi członek zespołu Joris Deelen z Uniwersyteckiego Centrum Medycznego w Lejdzie w Holandii. „Niemniej jednak przynajmniej 50 procent jest prawdopodobne, że wynika z czynników środowiskowych, więc środowisko wciąż odgrywa kluczową rolę.”

Dziedziczność to miara stopnia, w jakim zmienność danego cechu wynika z genetyki w porównaniu z tym, ile jest zależne od środowiska. Zespół podkreśla, że dziedziczność jakiegokolwiek cechy nie jest liczbą stałą, która byłaby prawdziwa dla wszystkich, wszędzie, o każdej porze. Tyczy się to tylko konkretnej populacji w określonym środowisku.

Przykładem klasycznym jest wysokość pszenicy. Jeśli nasiona są sadzone na płaskim, jednolitym polu, niemal wszystkie zmiany wysokości będą wynikały z genetyki. Jednak zasadź te same nasiona na bardziej zróżnicowanym terenie, a niemal wszystkie różnice w wysokości będą spowodowane różnicami w glebie, świetle słonecznym, wodzie itp. Dziedziczność wysokości będzie w tych dwóch sytuacjach diametralnie różna.

W celu oszacowania dziedziczności cech ludzkich genetycy często porównują bliźniaków wychowywanych w tym samym gospodarstwie domowym z tymi wychowywanymi osobno. W tym badaniu Deelen i jego koledzy głównie polegali na badaniach bliźniaków urodzonych w Szwecji lub Danii między 1870 a 1935 rokiem.

Gdy wykluczyli zgonów spowodowanych wypadkami lub infekcjami, a nie związanymi z wiekiem warunkami, takimi jak zawały serca, dziedziczność długości życia wzrosła do około 50 procent.

To bardziej zgodne z tym, co wiemy o starzeniu się zwierząt, mówi Deleen. „Myślę, że jest bardziej realistyczne, że jest bliżej 50 procent niż 25 procent.”

„Jego praca ocenia dziedziczność maksymalnej długości życia w idealnych warunkach, zakładając, że przyczyniają się do niej tylko procesy związane z wiekiem, co jest znacznie węższym pytaniem niż ogólna długość życia” – mówi Peter Ellis z Uniwersytetu w Kent w Wielkiej Brytanii. Nie jest zaskakujące, że dziedziczność jest wyższa dla tego węższego pytania – dodaje.

João Pedro de Magalhães z Uniwersytetu w Birmingham, Wielka Brytania, zgadza się. „Wyniki nie są całkowicie zaskakujące.”

Przegląd takich badań pokazuje, że musi istnieć wiele wariantów genów odpowiedzialnych za zmienność ludzkiej długości życia, a ich zidentyfikowanie może pomóc w opracowaniu leków przedłużających życie. Jednak do tej pory znaleziono bardzo niewiele.

„Pozostaje główną zagadką, dlaczego tak niewielu genów związanych z długowiecznością u ludzi zostało zidentyfikowanych” – mówi de Magalhães.

Jednym z problemów jest to, że większość osób biorących udział w badaniach, takich jak Biobank UK, nadal żyje, więc liczby nie wystarczają do zapewnienia wymaganej siły statystycznej. Deelen uważa też, że genetyka jest bardzo złożona.

Na przykład Ellis zauważa, że będą istnieć kompromisy, takie jak warianty łagodzące reakcję immunologiczną zmniejszające ryzyko chorób autoimmunologicznych, ale jednocześnie zmniejszające ochronę przed infekcjami. Oznacza to, że założenie zespołu, że zgon z powodu infekcji nie jest związany z długością życia, nie jest koniecznie poprawne – twierdzi.

De Magalhães także zwraca uwagę, że rola genetyki wygląda zupełnie inaczej, gdy porównuje się gatunki, a nie jednostki w obrębie jednego gatunku. „Jeśli masz genom myszy, nie możesz liczyć na więcej niż trzy lub cztery lata życia” – mówi. „Z drugiej strony, jeśli masz genom wieloryba grenlandzkiego, możesz żyć przez ponad dwa wieki.”