Один простой белок – враг миллионов любителей животных.
Ученые сделали шаг к решению проблемы, которая мешает миллионам людей по всему миру наслаждаться обществом домашних животных. Аллергия на котов затрагивает около 15% населения США, проявляясь в виде кашля, чихания, раздражения глаз и даже приступов астмы. Ежегодно в результате этого заболевания регистрируются сотни тысяч обращений за экстренной медицинской помощью. Основной виновник — белок Fel d 1, который выделяют абсолютно все представители семейства кошачьих, независимо от породы, возраста или других характеристик.
Fel d 1 синтезируется в сальных, слюнных, перинатальных и слезных железах животных. Следы этого белка остаются на шерсти, и именно они, а не сами волоски, вызывают аллергическую реакцию. Уровень его выработки варьируется у разных особей, из-за чего одни становятся более аллергенными, чем другие. Однако пока не существует котов, которые были бы полностью лишены этого «недостатка».
Недавнее исследование пролило свет на природу Fel d 1 и его эволюцию. Ученые изучили последовательности белка у 276 видов домашних и экзотических кошек за миллионы лет их развития. Анализ показал, что структура белка и гены CH1 и CH2, ответственные за его синтез, отличаются высокой изменчивостью. Это может свидетельствовать о том, что этот компонент не играет критически важной роли в организме кошек. Например, у пумы и черноногой кошки, обитающей в Южной Африке, обнаружены природные мутации, значительно нарушающие функцию Fel d 1. Тем не менее, оба вида абсолютно здоровы.
Выводы ученых дают надежду на создание домашних животных, которые не будут вызывать аллергию. Если подтвердится, что кошачий организм способен обходиться без этого белка, то его гены можно будет отключить с помощью технологий редактирования генома, таких как CRISPR.
Первый шаг в этом направлении уже сделан: недавние эксперименты с использованием CRISPR подтвердили возможность изменения гена CH2. Теперь перед учеными стоит задача полной инактивации обоих генов, отвечающих за синтез белка. При этом крайне важно убедиться, что отключение не скажется на здоровье и поведении хвостатых.
Работа позволила глубже понять эволюцию Fel d 1 целом. Исследователи выявили более сотни уникальных мутаций в структуре белка, что подчеркивает его сложность и разнообразие среди разных видов. Однако природа его функций до сих пор остается загадкой. Есть предположения, что Fel d 1 участвует в иммунной защите, защите эпителия или даже в химической коммуникации между представителями вида.
Если эти исследования увенчаются успехом, миллионы людей смогут завести себе домашних любимцев, о которых всегда мечтали, без страха за собственное здоровье. Однако до появления первых гипоаллергенных животных еще предстоит проделать большую работу.