Сделав многообещающий шаг к вечной молодости, ученые обратили вспять процесс старения у мышей среднего и пожилого возраста, используя технику клеточного «омоложения». Калифорнийские эксперты показали, что они могут частично вернуть клетки мышей в «более молодое состояние», используя четыре молекулы, известные как факторы транскрипции Яманака. После инъекции этих молекул мышам разного возраста почки и кожа животных демонстрировали многообещающие признаки омоложения, в то время как их клетки кожи обладали большей способностью к пролиферации и с меньшей вероятностью образовывали необратимые рубцы. Исследователи говорят, что их «безопасное» лечение может однажды помочь людям повернуть биологические часы вспять, снизив риск сердечно-сосудистых заболеваний и рака, сообщает Daily Mail.
Согласно результатам, может потребоваться период лечения от семи до 10 месяцев, чтобы предотвратить нежелательные побочные эффекты старения. «Этот метод безопасен и эффективен на мышах», - сказал Хуан Карлос Изписуа Бельмонте, соавтор и профессор Института Солка в Сан-Диего, Калифорния. «Мы в восторге от того, что можем использовать этот подход на протяжении всей жизни, чтобы замедлить старение у нормальных животных. «Помимо борьбы с возрастными заболеваниями, этот подход может предоставить биомедицинскому сообществу новый инструмент для восстановления здоровья тканей и организма за счет улучшения функции клеток и устойчивости к различным болезненным ситуациям, таким как нейродегенеративные заболевания». Факторы транскрипции Яманаки – Oct4, Sox2, Klf4 и cMyc – впервые были впервые открыты более 15 лет назад японским ученым, лауреатом Нобелевской премии, доктором Шинья Яманака.
Доктор Яманака обнаружил, что, добавляя четыре белка, регулирующих гены, к клеткам, их можно «перепрограммировать», чтобы они вернулись к более молодой и гораздо более адаптируемой форме, так называемым «эмбриональным стволовым клеткам». Эмбриональные стволовые клетки способны превращаться во все типы клеток организма, потому что они плюрипотентны, т. е. могут давать начало множеству различных типов клеток. В 2016 году лаборатория Изписуа Бельмонте в Институте Солка впервые сообщила, что они могут использовать факторы Яманаки для борьбы с признаками старения и увеличения продолжительности жизни у мышей с болезнью преждевременного старения. «Однако последствия долгосрочного частичного перепрограммирования у физиологически стареющих мышей дикого типа неизвестны», - отмечают авторы в своем новом исследовании.
Чтобы изучить это, команда протестировала варианты клеточного омоложения на здоровых животных по мере их старения в течение длительного времени. Одна группа мышей получала регулярные дозы факторов Яманаки с 15-месячного возраста до 22-месячного возраста, что примерно эквивалентно возрасту от 50 до 70 лет у людей. Другая группа лечилась от 12 до 22 месяцев (примерно от 35 до 70 лет у людей), а третья группа лечилась всего один месяц в возрасте 25 месяцев (аналогично возрасту 80 у людей). «Что мы действительно хотели установить, так это то, что использование этого подхода в течение более длительного периода времени безопасно», - сказал автор исследования Прадип Редди из Института Солка. «Действительно, мы не видели никаких негативных последствий для здоровья, поведения или массы тела этих животных».
По сравнению с контрольными животными у мышей, получавших факторы Яманаки, не было изменений клеток крови или неврологических изменений. Также не было рака ни в одной из групп. Когда исследователи посмотрели на нормальные признаки старения у животных, прошедших лечение, они обнаружили, что мыши напоминали более молодых животных. Как в почках, так и в коже эпигенетика обработанных животных больше напоминала эпигенетические паттерны, наблюдаемые у более молодых животных. Чтобы выяснить, может ли перепрограммирование уменьшить фиброз тканей - чрезмерный рост, затвердевание или рубцевание тканей, - команда проанализировала накопление тканей в кожной ране после заживления. «Мы наблюдали увеличение отложений коллагена в области раны у старых нелеченых мышей, тогда как у мышей, частично репрограммированных в течение длительного времени, фиброз в области раны был низким и таким же, как у молодых мышей», - говорится в их статье.
При этом метаболические молекулы в крови леченных животных не обнаруживали нормальных возрастных изменений. Эта молодость наблюдалась у животных, получавших лечение факторами Яманака в течение семи или 10 месяцев, но не у животных, получавших лечение всего один месяц. Более того, когда пролеченные животные были проанализированы в середине лечения, эффекты были еще не столь очевидны. Это говорит о том, что лечение не просто приостанавливает старение, а активно обращает его вспять, хотя необходимы дополнительные исследования, чтобы различать эти два явления. В настоящее время команда планирует будущие исследования, чтобы увидеть, как определенные молекулы и гены изменяются при длительном лечении факторами Яманаки, а также разработать новые способы доставки факторов. «В конце концов, мы хотим вернуть устойчивость и функционирование старым клеткам, чтобы они были более устойчивы к стрессу, травмам и болезням», - сказал Редди. «Это исследование показывает, что, по крайней мере, на мышах, есть путь к достижению этого». Исследование опубликовано в журнале Nature Aging.
