Ученые из Института Салка в сотрудничестве с компанией Genentech, входящей в группу Roche, показали, что они могут безопасно и эффективно обратить вспять процесс старения у мышей среднего и пожилого возраста путем частичного возвращения их клеток в более молодое состояние.
«Мы очень рады, что можем использовать этот подход на протяжении всей жизни, чтобы замедлить старение у нормальных животных. Этот метод безопасен и эффективен для мышей», — говорит Хуан Карлос Изписуа Бельмонте, соавтор и профессор лаборатории экспрессии генов Salk. «Помимо решения проблемы возрастных заболеваний, этот подход может дать биомедицинскому сообществу новый инструмент для восстановления здоровья тканей и организма путем улучшения функции клеток и повышения их устойчивости в различных ситуациях, таких как нейродегенеративные заболевания».
По мере старения организмов меняется не только их внешний вид и здоровье; каждая клетка в их теле несет молекулярные часы, которые фиксируют ход времени. Клетки, выделенные из пожилых людей или животных, имеют другой состав химических веществ в ДНК, так называемые эпигенетические маркеры, по сравнению с молодыми людьми или животными.
Ученые знают, что добавление в клетки смеси из четырех молекул для перепрограммирования — Oct4, Sox2, Klf4 и cMyc, также известных как «факторы Яманаки», — может вернуть эти эпигенетические метки к их первоначальному виду. Этот подход позволяет исследователям вернуть взрослые клетки, с точки зрения развития, в стволовые клетки.
В новом исследовании Изписуа Бельмонте и его коллеги протестировали варианты подхода к клеточному омоложению на здоровых животных по мере их старения. Одна группа мышей получала регулярные дозы факторов Яманаки с 15 месяцев до 22 месяцев, что примерно соответствует возрасту от 50 до 70 лет у человека.
Другая группа получала лечение с 12 до 22 месяцев, что примерно соответствует возрасту от 35 до 70 лет у человека. Третья группа получала лечение в течение одного месяца в возрасте 25 месяцев, что соответствует возрасту 80 лет у людей.
«Мы действительно хотели установить, что использование этого подхода в течение длительного периода времени безопасно», — говорит Прадип Редди, научный сотрудник Salk и один из первых авторов новой работы. «Действительно, мы не заметили никаких негативных последствий для здоровья, поведения или массы тела этих животных».
По сравнению с контрольными животными, у мышей, получивших факторы Яманаки, не было обнаружено изменений в клетках крови или неврологических изменений. Более того, команда не обнаружила раковых опухолей ни в одной из групп животных.
Когда исследователи рассмотрели нормальные признаки старения у животных, прошедших курс лечения, они обнаружили, что мыши во многом напоминали более молодых животных. Как в почках, так и в коже эпигенетика животных, прошедших лечение, больше напоминала эпигенетические паттерны, наблюдаемые у молодых животных.
При повреждении клетки кожи животных, прошедших лечение, обладали большей способностью к пролиферации и с меньшей вероятностью образовывали постоянные рубцы. Более того, молекулы обмена веществ в крови животных, прошедших лечение, не показывали обычных возрастных изменений.
Эта молодость наблюдалась у животных, которых лечили факторами Яманаки в течение семи или 10 месяцев, но не у животных, которых лечили всего один месяц. Более того, когда животных проанализировали в середине курса лечения, эффект был еще не столь очевиден. Это говорит о том, что лечение не просто приостанавливает старение, а активно поворачивает его вспять — хотя для того, чтобы отличить одно от другого, необходимы дополнительные исследования.
В настоящее время команда планирует дальнейшие исследования, чтобы проанализировать, как изменяются конкретные молекулы и гены при длительном лечении факторами Яманаки. Они также разрабатывают новые способы доставки факторов.
«В конце концов, мы хотим вернуть устойчивость и функциональность старым клеткам, чтобы они были более устойчивы к стрессу, травмам и болезням», — говорит Редди. «Это исследование показывает, что, по крайней мере, на мышах, есть путь к достижению этой цели».
https://bukvoed.info/
