Участок ДНК, окружающий геном человека и играющий роль в нарушениях преждевременного старения, был обнаружен исследователями из Института Солка и Университета науки и технологий имени короля Абдуллы (KAUST) в Саудовской Аравии. У людей с преждевременным старением или прогерией РНК, кодируемая этой подвижной ДНК, накапливается внутри клеток. Кроме того, исследователи обнаружили, что блокирование этой РНК обращает болезнь у мышей, сообщает MedicalXpress.
Результаты, опубликованные в журнале Science Translational Medicine, сосредоточены на фрагменте РНК, известном как LINE-1.
— Эти результаты дают новое представление о прогероидных синдромах и их лечении и подчеркивают важность РНК LINE-1 в нормальном старении, — сказал соавтор исследования Хуан Карлос Изписуа Бельмонте, профессор лаборатории экспрессии генов Солка и директор Института Altos Labs в Сан-Франциско.
Прогероидные синдромы, в том числе синдром прогерии Хатчинсона-Гилфорда и синдром Вернера, вызывают ускоренное старение у детей и подростков. У пациентов появляется не только впечатляющая внешность, но и симптомы и заболевания, обычно связанные со старостью, такие как болезни сердца, катаракта, диабет 2 типа, остеопороз и рак. В настоящее время не существует эффективного лечения прогероидных синдромов.
Изписуа Бельмонте и его коллеги знали, что одним из молекулярных признаков как нормального старения, так и прогероидных синдромов является изменение общей организации ДНК. Когда ДНК в ядрах клеток упаковывается по-разному, это меняет набор генов, доступных в клетке, и, следовательно, может коренным образом изменить поведение и функцию клетки.
Ученые также знали, что геномы человека содержат сотни элементов LINE-1, которые распространяются и перемещаются по геному, а также кодируют РНК LINE-1. Функции этих элементов плохо изучены, но они меняются и увеличиваются с возрастом и болезнями, включая рак и сердечно-сосудистые заболевания. Команда Изписуа Бельмонте задалась вопросом, меняются ли они также при прогероидных синдромах.
— Повторяющиеся последовательности, такие как LINE-1, составляют большую часть наших геномов, но мало внимания уделяется эффектам РНК LINE-1, которые увеличиваются с возрастом в ядре, — говорит соавтор Прадип Редди, бывший ученый из Солка. и нынешний главный научный сотрудник Altos Labs. .
Исследователи изучили клетки, взятые у пациентов с прогероидными синдромами, и обнаружили, что они содержат в четыре-семь раз больше РНК LINE-1, чем клетки здоровых людей. Кроме того, они показали, что накопление РНК LINE-1 происходило до основных структурных изменений в ДНК, которые уже были связаны с прогерией.
Затем команда разработала молекулы, которые могут специфически связываться с РНК LINE-1, предотвращая накопление РНК и воздействие на клетки. Этот тип лечения обратил вспять молекулярные признаки прогерии в изолированных клетках и увеличил продолжительность жизни мышей с генетическими мутациями, которые обычно вызывают преждевременное старение. В обоих случаях экспрессия генов, связанных с пролиферацией клеток и структурой ДНК, увеличивалась после лечения, в то время как экспрессия генов, связанных со старением, воспалением и повреждением ДНК, снижалась.
«Нацеливание на РНК LINE-1 может быть эффективным способом лечения прогероидных синдромов, а также других возрастных заболеваний LINE-1, включая нервно-психические, глазные, нарушения обмена веществ и рак. «В конечном счете, мы считаем, что этот подход может привести к методам лечения, которые помогут продлить человеческую жизнь», — говорится в исследовании.
Исследователи планируют дальнейшие исследования, чтобы лучше понять, что вызывает накопление РНК LINE-1 и как это можно предотвратить с помощью лекарств у пациентов.
Подписывайтесь на «Гродно 24» в Дзен Новости и на наш канал в Дзен