Учёные нашли способ обратить старение клеток путём восстановления теломер

Учёные нашли способ обратить старение клеток путём восстановления теломер

С каждым циклом деления клеток крошечный кусочек человеческой молодости обращается в пыль. Одним из ключевых причин биологического старения является укорачивание теломер – концевых участков хромосом, выполняющих защитную функцию. Израильские учёные утверждают, что им удалось найти способ хотя бы на время обратить процесс старения клеток при помощи гипербарической оксигенации.

 
Теломеры представляют собой повторяющиеся последовательности нуклеотидов, которые окружают концевые участки хромосом будто эглет (твёрдый наконечник шнурка). При делении клеток происходит и копирование теломер, однако с каждым разом крошечные фрагменты генетического кода на самом конце последовательности «теряются» из-за особенности работы ДНК-полимеразы. Данный феномен называют концевой недорепликацией. Всем знакомо, как быстро расплетается шнурок после поломки или потери эглета. Нечто подобное можно наблюдать и в хромосомах: укорочение теломер повышает риск спонтанных мутаций. Подобные мутации проявляются в более высокой предрасположенности к возрастным заболеваниям и онкологии.

Главный исследователь проекта Шай Эфрати из Тель-Авивского университета пояснил, что старение не является прямым следствием укорочения теломер, однако их недорепликация определённо сказывается на состоянии организма. Бо?льшая длина этих участков гарантирует лучшую «производительность» клетки. Существует множество способов ускорить укорочение теломер: недостаток качественного сна, злоупотребление переработанными продуктами питания и даже рождение детей. Замедление утери концевых участков хромосом достижимо через регулярные физически нагрузки и правильное питание. Настоящим прорывом в предупреждении старения организма стала бы возможность перевернуть песочные часы хромосом и восстановить утерянные фрагменты теломер.


Главным вдохновением для исследователей, желающих обратить время вспять, стал наглядный пример естественного восстановления теломер. В человеческом организме функционирование некоторых типов тканей возможно только путём постоянного деления клеток. Ярким примером тому являются клетки эпителия кишечника: в их случае укорочение теломер компенсируется специальным ферментом – теломаразой, которая добавляет недостающие фрагменты последовательности нуклеотидов. Учёные уже достигли некоторых успехов в искусственном восстановлении теломер, к примеру, генная терапия теломеразой действительно продлила жизнь взрослых мышей. В рамках одного из исследований биоинженеры сумели «перезагрузить» клетки, отобранные у донора-супердолгожителя возрастом 114 лет. Учёные превратили лимфобласты в мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки (ММСК) – стволовые клетки, способные дифференцироваться в различные типы клеток (костной, хрящевой и жировой ткани). Тем самым они по сути обнулили клеточный возраст 114-летних лимфобластов.


Несмотря на успех генной терапии по омоложению человеческих клеток ex vivo – вне тела, пока что не существует проверенных наукой способов генетического восстановления длины теломер внутри живого человеческого организма. Многочисленные обещания омоложения, представленные на рынке, зачастую антинаучны: качество исследований, доказавших наличие хоть какого-нибудь эффекта от употребления разрекламированных витаминов и пищевых добавок, оставляет желать лучшего. Исследование израильских учёных привлекло немало внимания в научной среде ввиду того, что прирост длины теломер в отобранных у испытуемых клетках составил не менее 20% от утерянной длины.

Ключевым инструментом исследователей из Тель-Авивского университета стала терапия гипербарической оксигенации. 30 участников эксперимента на протяжении трёх месяцев прошли 60 сеансов длительностью по 90 минут каждый. Смысл данной терапии заключается в насыщении организма пациента чистым кислородом под давлением в специальной камере. Как правило, оксигенацию применяют для лечения декомпрессионной болезни, отравления угарным газом, воздушной эмболии, для заживления ран, заражённых чувствительными к кислороду микроорганизмами, и т. д. Израильские медики доказали, что гипербарическая оксигенация спровоцировала генетические изменения, которые проявились в восстановлении части теломер. Кроме того, у некоторые испытуемых учёные зафиксировали снижение количества стареющих и истощённых Т-лимфоцитов, которые уже неспособны противостоять инфекциям, но провоцируют общее фоновое воспаление и «отравляют» организм.

По словам Эфрати, после демонстрации обратимости укорочения теломер его команде всё ещё предстоит немало работы, чтобы оптимизировать методику и разработать протоколы, которые можно было бы адаптировать под нужды конкретного пациента. Едва ли кто-то захочет проводить четверть года в закрытой камере, чтобы добиться видимого омоложения организма. Вероятно, дальнейшие исследования позволят усовершенствовать терапию и сделать её более эффективной. В то же время учёные опасаются, что дальнейшие попытки осуществить реактивацию теломеразы в клетках могут привести в западню, ведь именно этот механизм лежит в основе работы раковых клеток. Чтобы гарантировать безопасность подобных терапий, исследователям необходимо получить более чёткое представление о биологическом старении организма, ведь недорепликация теломер – это лишь один из множества факторов в этом процессе.


Подписывайтесь на «Гродно 24» в Дзен Новости и на наш канал в Дзен

Поделись публикацией

Самые популярные публикации


Следи за нами в социальных сетях