Поворачиваем старость вспять. Ученые выяснили, как "сбросить" несколько лет организму
В тестах на мышах команда ученых показала, что эпигенетические "программные сбои" вызывают симптомы старения, а перезагрузка системы может обратить их вспять, потенциально увеличивая продолжительность жизни.
Наш геном содержит полный набор нашей ДНК, который находится в каждой клетке нашего тела. Но это не вся картина — над ним находится дополнительный слой информации, известный как эпигеном, который контролирует, какие гены включаются и выключаются в разных типах клеток, пишет New Atlas. Как будто каждая клетка в нашем теле работает по одному и тому же руководству (геному), но эпигеном подобен оглавлению, которое направляет разные клетки к разным главам (генам). В конце концов, клетки легких нуждаются в совсем иных инструкциях, чем клетки сердца.
Факторы окружающей среды и образа жизни, такие как диета, физические упражнения и даже детские переживания, могут менять эпигенетическое проявление на протяжении всей нашей жизни. Эпигенетические изменения были связаны со скоростью биологического старения, но оставалось неясным, вызывали ли они симптомы старения или они сами были симптомом.
Для нового исследования ученые из Гарварда провели эксперименты на мышах, чтобы выяснить это. Используя систему, называемую индуцируемыми изменениями в эпигеноме (ICE), команда ученых ускорила естественный процесс повреждения и восстановления ДНК у мышей, чтобы проверить, ускоряет ли это также симптомы старения.
В клетках млекопитающих наши хромосомы претерпевают до миллиона разрывов ДНК в минуту, и эпигенетические факторы (специфические белки) очень быстро координируют восстановление. Команда ученых вывела мышей, у которых разрывы ДНК происходят в три раза быстрее, чем обычно.
Со временем они обнаружили, что эпигенетические факторы стали более "отвлеченными" и не возвращались "домой" после того, как они восстановили разрывы ДНК, что привело к беспорядку эпигенома. Действительно, к шестимесячному возрасту у мышей проявились физические признаки старения, и они оказались в гораздо худшем состоянии по сравнению с необработанными мышами того же возраста.
Таким образом, ученые говорят, что они подтвердили роль эпигенома в старении. Следующим шагом было проверить, можем ли мы что-нибудь с этим поделать, поэтому команда ввела генотерапевтический коктейль из трех генов, известных как Oct4, Sox2 и Klf4. Они активны в стволовых клетках, и в предыдущей работе команда обнаружила, что их можно использовать для восстановления зрения у мышей с возрастной глаукомой.
В этом случае у мышей ICE наблюдалось резкое снижение биомаркеров старения. Их эпигеномы расшифровались и вернули их ткани и органы в более молодое состояние.
"Это похоже на перезагрузку неисправного компьютера, — сказал Дэвид Синклер, старший автор исследования. [Это] запустило эпигенетическую программу, которая привела клетки к восстановлению эпигенетической информации, которую они имели, когда были молодыми. Это постоянный сброс".
По словам команды, это открытие потенциально очень ценно. Борясь со старением как таковым, многие болезни, возникающие в результате этого естественного процесса, можно было бы лечить более эффективно.
"Это означает, что рак, диабет и болезнь Альцгеймера могут иметь одну и ту же основную причину, которую можно устранить для лечения возрастных заболеваний с помощью одного механизма", — написал Синклер.
Хотя предстоит еще много исследований, прежде чем такие высокие цели могут быть реализованы, работа уже ведется. В другом исследовании, которое еще предстоит рецензировать, тот же коктейль генной терапии систематически вводили пожилым мышам в возрасте, эквивалентном 77 годам у людей. Эти мыши жили на 9% дольше, чем необработанные мыши.
Ранее Фокус писал о том, почему люди стареют. По словам ученых, новое исследование помогает объяснить, почему мы стареем, и проливает свет на одну из самых загадочных тайн рака.