|
Секрет вечной молодости. Новая методика повернет время вспять на 30 лет
|
|
|
|
Это было мечтой женщин и мужчин на протяжении веков. Теперь ученые говорят, что нашли способ обратить вспять процесс старения кожи человека. Исследователи из Кембриджа сообщают, что они перепрограммировали клетки кожи людей в возрасте 38 и 53 лет, чтобы сделать их «моложе» на 30 лет. Этот метод отматывает часы старения дальше, чем предыдущие методы перепрограммирования, не повреждая клетки. Исследователи говорят, что они даже способны частично восстанавливать функции, утраченные в старых клетках. Исследователи утверждают, что хотя исследование все еще находится на ранней стадии, его результаты могут в конечном итоге произвести революцию в регенеративной медицине, особенно если их можно будет воспроизвести в других типах клеток и других тканях организма. В экспериментах стареющие клетки стали больше похожи на клетки кожи, называемые фибробластами, которые производят коллаген, белок, который скрепляет тело и делает его сильным.
|
|
|
|
Количество фибробластов в коже человека с возрастом постепенно уменьшается. Эти клетки также сморщиваются, когда мы становимся старше. По словам исследователей, новые результаты могут привести к целенаправленному подходу к лечению старения, что, по мнению исследователей, может «революционизировать» регенеративную медицину. Новое исследование было проведено в Институте Бабрахама, научно-исследовательском институте наук о жизни в Кембридже, и опубликовано в журнале eLife. «Наши результаты представляют собой большой шаг вперед в нашем понимании перепрограммирования клеток», — сказал доктор Дилджит Гилл из Института Бэбрахама. «Мы доказали, что клетки можно омолодить, не теряя их функции, и что омоложение направлено на восстановление некоторых функций старых клеток. «Тот факт, что мы также наблюдали обратное изменение показателей старения в генах, связанных с болезнями, является особенно многообещающим для будущего этой работы».
|
|
|
По мере того, как люди стареют, способность их клеток функционировать снижается, а геном — их схема ДНК — накапливает признаки старения. Регенеративная биология направлена на восстановление или замену клеток, в том числе старых. Одним из важнейших инструментов регенеративной биологии является наша способность создавать «индуцированные» стволовые клетки. Однако этот процесс, по сути, стирает клетки с их функций и дает им возможность стать клетками любого типа. Первоначально эта работа возникла в результате работы Института Рослина в Эдинбурге еще в 1990-х годах по превращению клетки молочной железы, взятой у шестилетней овцы, в эмбрион. Этот проект, как известно, привел к созданию овечки Долли, первого млекопитающего, клонированного из взрослой соматической клетки. Создание Долли показало, что гены в ядре зрелой клетки все еще способны возвращаться обратно в эмбриональное тотипотентное состояние, то есть клетка может делиться, чтобы произвести все отличающиеся клетки животного.
|
|
|
|
Это проложило путь для ученого, лауреата Нобелевской премии доктора Шинья Яманака, который в 2007 году стал первым ученым, превратившим нормальные клетки, выполняющие определенную функцию, в стволовые клетки, обладающие особой способностью развиваться в клетки любого типа. Этот метод, называемый IPS, занимает около 50 дней с использованием четырех ключевых молекул, называемых факторами транскрипции Яманака — Oct4, Sox2, Klf4 и cMyc. Новый метод Института Бабрахама, называемый «переходным перепрограммированием фазы созревания», подвергает клетки воздействию факторов Яманаки всего на 13 дней вместо 50. К этому моменту клетки не превратились в эмбриональные стволовые клетки, а «омолодились», как будто помолодели на 30 лет. Частично перепрограммированным клеткам дали время для роста в нормальных условиях, чтобы посмотреть, вернется ли их специфическая функция клеток кожи. Анализ генома показал, что в клетках вновь появились маркеры, характерные для клеток кожи (фибробластов), и это было подтверждено наблюдением за выработкой коллагена в перепрограммированных клетках.
|
|
|
|
Чтобы показать, что клетки омолодились, исследователи искали изменения в признаках старения. Исследователи изучили несколько показателей клеточного возраста. Во-первых, это эпигенетические часы, в которых химические метки, присутствующие в геноме, указывают на возраст. Второй — это транскриптом, все считывания генов, производимые клеткой. По этим двум показателям перепрограммированные клетки соответствовали профилю клеток, которые были на 30 лет моложе по сравнению с эталонными наборами данных, говорят ученые. Метод не может быть немедленно переведен в клинические условия, поскольку IPS увеличивает риск развития рака. На данный момент следующие шаги исследования заключаются в том, чтобы понять точный механизм, который позволил это частичное перепрограммирование, но в конечном итоге его можно будет использовать для клеточной терапии в ситуациях, когда возраст клеток имеет значение, например, при заживлении кожи после ожогов. .
|
|
|
|
Потенциальные применения этой техники зависят от того, что клетки не только выглядят моложе, но и функционируют как молодые клетки. Фибробласты производят коллаген, молекулу, обнаруженную в костях, кожных сухожилиях и связках, помогая придавать структуру тканям и заживлять раны. Исследователи Института Бэбрахама обнаружили, что омоложенные фибробласты производят больше белков коллагена по сравнению с контрольными клетками, которые не подвергались процессу перепрограммирования. Фибробласты также перемещаются в области, которые нуждаются в восстановлении, поэтому исследователи проверили частично омоложенные клетки, создав искусственный надрез в слое клеток в чашке. Они обнаружили, что их обработанные фибробласты перемещаются в щель быстрее, чем старые клетки — многообещающий признак того, что однажды их можно будет использовать для создания клеток, которые лучше заживляют раны. Исследователи также хотят посмотреть, будет ли новый метод работать на других тканях, таких как мышцы, печень и клетки крови.
|
|
|
|
В будущем это исследование может также открыть другие терапевтические возможности; исследователи заметили, что их метод также оказал влияние на другие гены, связанные с возрастными заболеваниями и симптомами. Ген APBA2, связанный с болезнью Альцгеймера, и ген MAF, играющий роль в развитии катаракты, показали изменения в сторону юношеского уровня транскрипции. Механизм успешного временного перепрограммирования еще полностью не изучен, и это следующая часть головоломки, которую необходимо изучить. Исследователи предполагают, что ключевые области генома, участвующие в формировании клеточной идентичности, могут избежать процесса перепрограммирования. Профессор Вольф Рейк, руководитель исследовательской программы в области эпигенетики, который недавно возглавил Кембриджский институт Altos Labs, сказал: «Эта работа имеет очень интересные последствия.
|
|
|
|
«В конце концов, мы сможем идентифицировать гены, которые омолаживают без перепрограммирования, и специально воздействовать на них, чтобы уменьшить последствия старения. «Этот подход обещает ценные открытия, которые могут открыть удивительный терапевтический горизонт». Профессор Рейк сказал Би-би-си, что концепция эликсира молодости или таблетки против старения не совсем надуманная. «Этот метод был применен к генетически модифицированным мышам, и есть некоторые признаки омоложения», — сказал он. «Одно исследование показало признаки омоложения поджелудочной железы, что интересно своим потенциалом в борьбе с диабетом».
|
|
|
|
Источник
|
