Коктейли малых молекул для репрограммирования восстанавливают NCC-изменения в стареющих клетках
В новаторском исследовании учёные открыли новый рубеж в борьбе со старением и возрастными заболеваниями. В исследовании, проведённом группой учёных из Гарвардской медицинской школы, опубликован первый химический подход к перепрограммированию клеток в молодое состояние. Ранее этого можно было добиться только с помощью комплексной генной терапии.
12 июля 2023 г. исследователи из Гарвардской медицинской школы, Университета штата Мэн и Массачусетского технологического института (MIT) опубликовали в журнале Aging новую научную работу под названием «Химически индуцированное перепрограммирование для обращения клеточного старения».
Результаты исследования основываются на открытии, что экспрессия специфических генов, называемых факторами Яманаки, позволяет превращать взрослые клетки в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (иСК). Это открытие, удостоенное Нобелевской премии, поставило вопрос о том, можно ли обратить вспять клеточное старение так, чтобы клетки не превращались в раковые.
В новом исследовании учёные искали молекулы, которые в сочетании друг с другом могли бы обратить вспять клеточное старение и омолодить клетки человека. Они разработали высокопроизводительный клеточный анализ, позволяющий отличать молодые клетки от старых и стареющих, включая транскрипционные часы старения и анализ компартментализации нуклеоцитоплазматических белков в режиме реального времени. В результате команда определила шесть химических коктейлей, которые восстанавливают эти белки и геномные профили транскриптов до молодого состояния и обращают транскриптомный возраст вспять менее чем за неделю.
Мыши в лаборатории Синклера были специально модифицированы таким образом, чтобы быстро стареть для проверки эффективности терапии, направленной на обращение процесса старения. Возраст мыши (справа) был увеличен на 150% по сравнению с её братом (слева) путём нарушения эпигенома
Ранее гарвардские исследователи продемонстрировали возможность обращения вспять клеточного старения без неконтролируемого роста клеток путём вирусного внедрения в них специфических генов Яманаки. Исследования зрительного нерва, мозговой ткани, почек и мышц показали многообещающие результаты: улучшение зрения и увеличение продолжительности жизни уже наблюдалось у мышей, а недавно появилось сообщение об улучшении зрения и у обезьян.
Новое открытие имеет далеко идущие последствия, открывая возможности для регенеративной медицины и, в перспективе, для омоложения всего организма. Разрабатывая химическую альтернативу обращению возраста с помощью генной терапии, это исследование может произвести революцию в лечении старения, травм и возрастных заболеваний, а также снизить затраты и сократить сроки разработки. После того как в апреле 2023 года были получены положительные результаты по обращению слепоты у обезьян, в настоящее время ведётся подготовка к клиническим испытаниям на людях разработанной в лаборатории генной терапии обратимого старения.
«До недавнего времени мы могли лишь замедлить старение. Новые открытия показывают, что теперь мы можем обратить его вспять, — говорит Дэвид А. Синклер, профессор кафедры генетики и содиректор Центра биологии старения имени Пола Ф. Гленна при Гарвардской медицинской школе, ведущий научный сотрудник проекта. — Ранее этот процесс требовал генной терапии, что ограничивало его широкое применение».
Команда исследователей из Гарварда представляет себе будущее, в котором можно будет эффективно лечить возрастные заболевания, более эффективно восстанавливать травмы, а мечта об омоложении всего организма станет реальностью. «Это новое открытие даёт возможность обратить вспять процесс старения с помощью одной таблетки, что может найти широкое применение, начиная от улучшения зрения и заканчивая эффективным лечением многочисленных возрастных заболеваний», — сказал Синклер.
