Ученые научились омолаживать клетки

Похоже, американские ученые из Хьюстонского методистского исследовательского института сделали настоящий прорыв в геронтологии – они научились омолаживать клетки организма человека. Все началось с того, что команда ученых из Хьюстонского методистского исследовательского института во главе с доктором медицины Джоном Куком взялась за изучение клеток детей, болеющих прогерией (это генетическое заболевание, проявляющееся преждевременным и ускоренным старением организма). Прогерия встречается очень редко. Так, например, во Франции сейчас есть только три человека с этим заболеванием.

Американские ученые сосредоточились над изучением прогерии потому, что эта болезнь может много рассказать о старении, что в конечном итоге касается каждого человека.

«Дети с прогерией умирают в 13-15 лет от сердечного приступа или инсульта. Существующие методы лечения этой болезни в некоторой степени эффективны, но они добавляют только 1-2 года к жизни таких детей. Мы решили найти способ сделать так, чтобы они жили дольше, и чтобы при этом у них было хорошее качество жизни. Как этого добиться? Прежде всего, следовало изучить клетки детей с таким редким генетическим заболеванием, что мы и сделали», – рассказал Джон Кук.

Дети с прогерией умирают в 13-15 лет от сердечного приступа или инсульта.

Кук и его команда ученых вначале сосредоточились на теломерах, концевых участках линейной молекулы ДНК, которые состоят из повторяющейся последовательности нуклеотидов. Теломеры очень важны для работы хромосом. По мере того, как человек становится старше, концевые участки хромосом укорачиваются. К концу жизни у человека теломеры практически исчезают.

У детей с прогерией теломеры короче, чем у здоровых ребят. Ученые предположили, что вначале при помощи РНК-терапии можно восстановить длину концевых участков хромосом, а потом воссоздать функции клеток и их способность делиться.

«У каждого из нас с течением времени происходит эрозия теломер. У детей и подростков с прогерией этот процесс протекает гораздо быстрее. Результаты нашего исследования показывают, что когда восстанавливаются концевые участки хромосом в клетках больных детей, это изменяет многие процессы, связанные со старением», – утверждает Кук.

Неожиданное открытие

Команде ученых во главе с Джоном Куком удалось получить клетки для производства белка, известного под названием теломераза (этот фермент обладает способностью восстанавливать изначальную длину теломер). Для этого в клетки, кодирующие теломеразу, были добавлены макромолекулы РНК. Благодаря этому клетки получили всю необходимую информацию для расширения теломер, после чего самостоятельно их восстановили.

Присутствие теломеразы в клетках всего на протяжении несколько дней положительным образом сказалось на их работе и продолжительности жизни. На такой эффект ученые даже не рассчитывали.

«Мы не ожидали, что всего лишь добавление макромолекулы РНК поможет увеличить производство теломеразы, восстанавливающей длину теломер. В результате клетки начали лучше размножаться, функционировать. Но самое главное заключается в том, что увеличилась продолжительность их жизни. Это было для нас очень неожиданно», – признался Джон Кук.

По словам Кука, использованный ними способ влияния на клетки гораздо лучше имеющихся сейчас других терапий. Удлинение концевых участков хромосом при помощи РНК-терапии, а потом восстановление функций клеток и их способности делиться, а также прекращение производства воспалительных белков, оказало положительное влияние на все маркеры клеточного старения, которые в конечном итоге просто исчезли.

Метод омоложения Кука может помочь в лечении болезней сердца и сосудов

Ученые из Хьюстонского методистского исследовательского института хотят, чтобы их метод омоложения клеток применялся не только в теории, но и на практике, например, для лечения и профилактики болезней сердца и сосудов. Возможно, это произойдет гораздо быстрей, чем можно было ожидать. Утверждается, что такой метод лечения сердечно-сосудистых заболеваний может быть применен уже через несколько лет.

«Многие болезни, – говорит Джон Кук, – являются результатом старения организма человека. При старении увеличивается риск сердечно-сосудистых заболеваний. У миллионов людей каждый год случаются сердечные приступы и инсульты. Если мы научимся омолаживать клетки, то избавим людей от многих болезней».

Что же касается детей, больных прогерией, то Кук и его команда надеются, что их метод лечения тоже им поможет. До сих пор ученые, стараясь найти средство лечения прогерии, сосредотачивались на изучении генетической мутации этого заболевания и на аномальном белке, появляющемся в её результате. Ученые из Хьюстонского методистского исследовательского института сделали акцент на способе увеличения теломер. Они уверены, что можно не только замедлить процесс старения детей с этой болезнью, но даже вообще его остановить.

Джон Кук теперь будет работать над тем, чтобы их метод омоложения клеток применялся клинически. На это уйдет, судя по всему, довольно много времени. Однако сам ученый уверен, что потребуется всего несколько лет, чтобы разработать новую терапию для детей с прогерией.

Результаты этого исследования будут опубликованы в августовском номере журнала Американского колледжа кардиологии.

Ученые из разных стран уже давно пытаются научиться удлинять теломеры, представляющие собой концевые участки линейной молекулы ДНК. В 2015 году, например, в Стэндфордском университете при помощи добавления в клетки макромолекулы РНК с геном обратной теломеразной транскриптазы научились их «омолаживать». В этом случае тоже теломеры удлиняются за несколько дней благодаря воздействию модифицированнной рибонуклеиновой кислоты. В результате клетки начинают нормально делиться. Важно, что неконтролируемого деления клеток, при котором возникает рак, в этом случае не происходит.

К сожалению, несмотря на все эти научные успехи, пока реальных результатов от найденных способов омоложения клеток еще нет. Возможно, метод, созданный в Хьюстонском методистском исследовательском институте, окажется более эффективным и его начнут применять на практике.

Вопросы, ответы, комментарии