Замедление старения

замедление старения

В 2006 году японский ученый Синья Яманака изменил наши представления о необратимости старения. Он нашел способ превратить обычные соматические клетки человека в так называемые индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (иПСК), соответствующие по своему функционалу эмбриональными стволовым клеткам, которые могут превратиться любую клетку человеческого организма.

Это изобретение зародило надежду, что вскоре ученые смогут превращать собственные соматические клетки человека, скажем, клетки кожи в клетки другого типа. Например, у пациента с инфарктом миокарда можно было бы взять клетки кожи, затем in vitro получить из них кардиомиоциты и пересадить их ему же в зону инфаркта, не опасаясь отторжения (пока это невозможно, но такие исследования идут).

В прошлом году в Cell вышла работа Alejandro Ocampo и его коллег из Gene Expression Laboratory в Salk Institute в Калифорнии. В отличие от команды Яманака, американским исследователям удалось осуществить превращение соматических клеток в иПСК прямо в организме живой мыши, причем они нашли способ осуществить неполное превращение.

Для превращения соматических клеток в иПСК Яманака использовал четыре транскрипционных фактора: OCT4, SOX2, KLF4 и cMYC. Они вошли в историю, как «Факторы Яманака».


Подробнее об этом превращении читай в статье Факторы Яманака


Пока они исследователи изучают возможность использования аутологичных иПСК для лечения пациентов с некоторыми заболеваниями и травмами –

иПСК в медицине

другие пытаются получить нужные типы клеток прямо внутри поврежденной или больной ткани живого существа. Проведенные эксперименты уже показали, что повышение экспрессии факторов Яманака в живой мыши приводит к схожим с in vitro результатами – часть клеток организма теряет дифференциацию и превращается в настоящие иПСК.

К сожалению, пока практического значения это не имеет, так как при экспресси дольше одной недели в организме животного ожидаемо начинают формироваться опухоли – тератомы.

Более интересным оказалось временное действие транскрипционных факторов, приводящее к неполному превращению клеток, то есть соматические клетки становятся менее дифференцированными, но не достигают состояния иПСК. Как показали эксперименты, такие «полуобращенные» клетки способны вернуться к своему прежнему состояния и без последствий продолжить выполнять свой функционал.

Alejandro Ocampo

Alejandro Ocampo и его коллеги сумели при помощи коротких курсов активации факторов Яманака добиться превращения соматических клеток живой ткани не в иПСК, а в клетки-предшественники самой ткани. При этом тератомы не появлялись.

Ученые использовали пожилых мышей и провели им три курса перепрограммирования. В результате мыши стали более устойчивы к повреждающему воздействию кардиотоксином (повреждает кардиомиоциты) и стрептозоцину (повреждает бета-клетки поджелудочной железы).

эксперимент Ocampo

Для тканей молодых животных характерна активная регенерация, которая происходит благодаря относительно большому количеству клеток-предшественников, замещающих поврежденные и погибшие клетки. С возрастом количество предшественников уменьшается, а количество поврежденных клеток растет, и регенерация замедляется.

Частичное перепрограммирование пожилых мышей привело к тому, что часть дифференцированных клеток вернулась в состояние клеток-предшественников, которые смогли заменить некоторые поврежденные клетки, повысив уровень регенерации ткани, по сравнению с возрастной нормой.

Также команда Ocampa провела эксперимента на мышах с моделью редкого генетического заболевания – синдрома Хатчинсона-Гилфорда, синдрома преждевременного старения. Обычно мыши живут 2.5 года, а в такой модели их средняя продолжительность жизни составляет 4.5 месяца.

Несколько курсов частичного перепрограммирования клеток продлило жизнь мышам с моделью синдрома Хатчинсона-Гилфорда с 4.5 месяцев до 6 месяцев, то есть  на 33%. Для животных с этой моделью характерны склонность кожи к повреждениям, снижение количества иммунных клеток, дегенеративные процессы в ЖКТ, почках и стенках сосудов. Частичное перепрограммирование в эксперименте Ocampa в некоторой степени компенсировало эти изменения.

Эти результаты не означают, что впереди аналогичные исследования на людях. Между биологией короткоживущих млекопитающих и биологией человека – пропасть, и чем обернутся такие эксперименты у людей можно только гадать. Однако, эти результаты помогут ученым лучше понять механизмы, отвечающие за старение, регенерацию и омоложение ткани.

Добавить комментарий

Такой e-mail уже зарегистрирован. Воспользуйтесь формой входа или введите другой.

Вы ввели некорректные логин или пароль

Извините, для комментирования необходимо войти.