В бостонских лабораториях к старым слепым мышам вернулось зрение , у них развился более умный и молодой мозг, а также сформировалась более здоровая мышечная и почечная ткань. С другой стороны, молодые мыши преждевременно стареют, что приводит к разрушительным последствиям почти для каждой ткани их тела.

Эксперименты показывают, что старение — это обратимый процесс, который может двигаться «вперед и назад по желанию», — сказал эксперт по борьбе со старением Дэвид Синклер, профессор генетики в Институте Блаватника Гарвардской медицинской школы и содиректор Центра Пола Ф. Гленна. по биологии исследований старения.

«В наших телах хранится резервная копия нашей молодости, которую можно запустить для регенерации», — сказал Синклер, старший автор новой статьи, демонстрирующей работу его лаборатории и международных ученых.

Комбинированные эксперименты, впервые опубликованные в четверг в журнале Cell , бросают вызов научному убеждению, что старение является результатом генетических мутаций, которые подрывают нашу ДНК, создавая свалку поврежденных клеточных тканей, которые могут привести к ухудшению состояния, болезни и смерти.

«Это не мусор, это не ущерб, который заставляет нас стареть», — сказал Синклер, который описал работу в прошлом году на Life Itself, мероприятии, посвященном здоровью и благополучию, представленному в партнерстве с CNN.

«Мы считаем, что это потеря информации — потеря способности клетки считывать свою исходную ДНК, поэтому она забывает, как функционировать, — почти так же, как старый компьютер может разработать поврежденное программное обеспечение. Я называю это информационной теорией старения».

Отзыв об объявлении

Джэ-Хюн Ян, научный сотрудник лаборатории Синклера , который является соавтором статьи, сказал, что он ожидает, что результаты «изменят то, как мы рассматриваем процесс старения и подход к лечению заболеваний, связанных со старением».

Эпигенетические изменения контролируют старение

В то время как ДНК можно рассматривать как аппаратное обеспечение тела, эпигеном — это программное обеспечение. По данным Национального исследовательского института генома человека , эпигены — это белки и химические вещества, которые сидят, как веснушки, на каждом гене, ожидая, чтобы сказать гену, «что делать, где делать и когда делать» .

Эпигеном буквально включает и выключает гены. Этот процесс может быть вызван загрязнением окружающей среды, токсинами окружающей среды и поведением человека, таким как курение, употребление воспалительной пищи или хроническое недосыпание. И точно так же, как компьютер, клеточный процесс становится поврежденным по мере того, как больше ДНК ломается или повреждается, сказал Синклер.

«Клетка паникует, и белки, которые обычно контролируют гены, отвлекаются на то, чтобы идти и восстанавливать ДНК», — объяснил он. «Тогда они не все возвращаются туда, откуда начали, так что со временем это похоже на матч по пинг-понгу, где мячи оказываются по всему полу».

Эти мыши из одного помета. Тот, что справа, был генетически изменен, чтобы стать старым.

Другими словами, кусочки клетки теряют дорогу домой, как человек с болезнью Альцгеймера.

«Удивительное открытие состоит в том, что в теле есть резервная копия программного обеспечения, которую вы можете сбросить», — сказал Синклер. «Мы показываем, почему это программное обеспечение повреждается, и как мы можем перезагрузить систему, нажав на переключатель сброса, который восстанавливает способность клетки снова правильно читать геном, как если бы она была молодой».

По словам Синклера, не имеет значения, 50 или 75 лет, здоровое тело или больное. Как только этот процесс будет запущен, «тело вспомнит, как регенерировать, и снова станет молодым, даже если вы уже стары и больны. Что это за программа, мы пока не знаем. На данный момент мы просто знаем, что можем щелкнуть выключателем».

Годы исследований

Охота за переключателем началась, когда Синклер был аспирантом, входившим в группу Массачусетского технологического института, которая обнаружила существование генов , контролирующих старение у дрожжей . Этот ген существует у всех существ, поэтому должен быть способ сделать то же самое и у людей, предположил он.

Чтобы проверить теорию, он начал пытаться ускорить старение у мышей, не вызывая мутаций или рака.

«Мы начали делать эту мышь, когда мне было 39 лет. Сейчас мне 53 года, и с тех пор мы изучаем эту мышь», — сказал он. «Если бы теория информационного старения была ошибочной, мы бы получили мертвую мышь, обычную мышь, стареющую мышь или мышь с раком. Мы стареем».

С помощью других ученых Синклер и его команда из Гарварда смогли состарить ткани мозга, глаз, мышц, кожи и почек мышей.

Для этого команда Синклера разработала ICE, сокращение от индуцируемых изменений в эпигеноме. Вместо того, чтобы изменять кодирующие участки ДНК мышей, которые могут вызвать мутации, ICE изменяет способ сворачивания ДНК. Временные, быстро заживающие разрезы, сделанные ICE, имитируют ежедневный ущерб от химических веществ, солнечного света и тому подобного, которые способствуют старению.

Мыши ICE в один год выглядели и действовали вдвое старше.

Снова стать молодым

Теперь пришло время обратить процесс вспять. Генетик Sinclair Lab Юаньчэн Лу создал смесь из трех из четырех « факторов Яманака », клеток кожи взрослого человека, которые были перепрограммированы, чтобы вести себя как эмбриональные или плюрипотентные стволовые клетки, способные развиваться в любую клетку тела.

Коктейль вводили в поврежденные ганглиозные клетки сетчатки в задней части глаз слепых мышей и включали, кормя мышей антибиотиками.

«Антибиотик — это всего лишь инструмент. На самом деле это может быть любое химическое вещество, просто способ убедиться, что три гена включены», — сказал ранее Синклер CNN. «Обычно они включаются только у очень молодых развивающихся эмбрионов, а затем отключаются по мере старения».

Мыши восстановили большую часть своего зрения.

Затем, согласно исследованию, команда взялась за клетки мозга, мышц и почек и восстановила их до гораздо более молодого уровня.

«Одним из наших достижений стало понимание того, что если вы используете этот конкретный набор из трех плюрипотентных стволовых клеток, мыши не возвращаются к нулевому возрасту, что может вызвать рак или что-то похуже», — сказал Синклер. «Вместо этого клетки возвращаются к 50–75% от исходного возраста, останавливаются и не становятся моложе, что очень хорошо. Откуда клеткам это известно, мы пока не понимаем».

Сегодня команда Синклера пытается найти способ равномерно доставить генетический переключатель в каждую клетку, таким образом омолодив всю мышь сразу.

«Доставка — это техническое препятствие, но другие группы, кажется, преуспели», — сказал Синклер, указывая на два неопубликованных исследования, которые, по-видимому, решили эту проблему.

«Одна использует ту же систему, которую мы разработали для лечения очень старых мышей, эквивалентных 80-летнему человеку. И они все же заставили мышей жить дольше, что примечательно. Так что они как бы опередили нас в этом эксперименте», — сказал он.

«Но это говорит мне о том, что омоложение затрагивает не только несколько органов, оно способно омолодить всю мышь, потому что они живут дольше», — добавил он. «Результаты — это подарок и подтверждение того, о чем говорит наша газета».

Что дальше? Миллиарды долларов вливаются в борьбу со старением, финансируя всевозможные методы, чтобы повернуть время вспять.

В своей лаборатории Синклер сказал, что его команда несколько раз сбрасывала клетки у мышей, показывая, что старение можно обратить вспять более одного раза, и в настоящее время он тестирует генетическую перезагрузку у приматов. Но могут пройти десятилетия, прежде чем какие-либо клинические испытания против старения на людях начнутся, будут проанализированы и, в случае безопасности и успеха, масштабируются до масс, необходимых для одобрения на федеральном уровне.

Но точно так же, как повреждающие факторы могут разрушить эпигеном, здоровое поведение может его восстановить, сказал Синклер.

«Мы знаем, что это, вероятно, правда, потому что люди, которые вели здоровый образ жизни, имеют меньший биологический возраст, чем те, кто поступал наоборот», — сказал он.

Его главные советы? Сосредоточьтесь на растениях в качестве еды, ешьте реже, высыпайтесь, задерживайте дыхание на 10 минут три раза в неделю, выполняя упражнения для поддержания мышечной массы, не потейте по мелочам и имейте хорошую социальную группу.

«Послание состоит в том, что важен каждый день», — сказал Синклер. «То, как вы проживаете свою жизнь, даже когда вы в подростковом возрасте и в 20 лет, действительно имеет значение, даже спустя десятилетия, потому что каждый день ваши часы тикают».