В Нидерландах создали молекулу, заставляющую постаревшие клетки самоуничтожаться. Это может продлить жизнь. Препарат уже продемонстрировал свою эффективность на мышах, предполагаются клинические испытания на людях. «Лента.ру» рассказывает о научной работе, опубликованной в журнале Cell.
Даже в организме молодых людей есть старые и поврежденные клетки, которые ускоряют процессы старения и могут способствовать развитию заболеваний, в том числе онкологических. Созданная голландскими учеными молекула способна избирательно уничтожать такие клетки. Эксперименты показали, что это производит омолаживающий эффект на мышей, предстоят испытания на людях.
С возрастом в тканях человека все больше доля постаревших клеток, нарушающих нормальное функционирование таких внутренних органов, как сердце, поджелудочная железа, кровеносные сосуды. Эти клетки могут переродиться в злокачественные, кроме того, они способствуют формированию в организме стойкого провоспалительного состояния — старческого секреторного фенотипа (senescence associated secretory phenotype — SASP). В этом состоянии выделяются различные растворимые вещества, вызывающие воспаление.
Одна из причин накопления постаревших клеток — включение генов, поддерживающих их существование. Исследователи выводили генетически модифицированных мышей, в которых активность нежелательной ДНК была подавлена. Организм активнее избавлялся от дефектных клеток, снижалось количество бляшек в артериях, и мыши жили дольше. Однако подобные генетические эксперименты нельзя проводить на людях.
Фото: sciencemag.org
Вместо этого ученые ищут вещества, помогающие организму избавляться от плохих клеток. Так, c участием людей, страдающих заболеванием почек, были проведены клинические испытания препаратов, называемых сенолитиками. Эти препараты не только уничтожают постаревшие клетки, но и запускают механизмы регенерации, способствующие заполнению образовавшегося пространства новыми клетками. Таким образом происходит омоложение ткани. Некоторые сенолитики делают еще одно доброе дело — уничтожают онкогенные клетки.
Проблема в том, что большинство сенолитиков довольно токсичны и могут вызывать такие побочные эффекты, как снижение количества тромбоцитов — клеток крови, отвечающих за ее свертываемость.
Цитолог Петер де Кайзер (Peter de Keizer) из Медицинского центра университета Эрасмуса в Нидерландах и его коллеги разработали новую стратегию уничтожения дефектных клеток. В стареющих клетках активируется защитный белок p53, который, как было показано ранее, контролирует процессы апоптоза (контролируемой клеточной смерти) и старения. Однако, как обнаружили исследователи, другой белок FOXO4 соединяется с p53 и блокирует его. Поэтому биологи создали пептид FOXO4-DRI, несущий в себе ту часть FOXO4, что связывается с защитным белком. В чашке Петри эта молекула не позволяет FOXO4 и p53 контактировать друг с другом, и p53 провоцирует самоубийство стареющих клеток. Здоровые клетки остаются в безопасности.
Изображение: Peter L.J. de Keizer / Cell
Ученые ввели разработанный ими препарат мышам-мутантам, старевшим гораздо быстрее и жившим в два раза меньше, чем обычные грызуны. Уже через несколько месяцев после рождения они становятся вялыми, шерсть начинает выпадать, плохо работают почки. Синтезированный пептид повысил плотность шерсти и физическую активность грызунов, инициировал восстановление почек. FOXO4-DRI также проверили на обычных старых мышах, и результат был похожим.
Другие специалисты (например, Джеймс Киркланд из клиники Майо в США) предупреждают, что у разработанного препарата есть ограничения. Так, попадая в желудочно-кишечный тракт, молекула расщепляется, поэтому ее можно принимать только как ингаляционное средство или вводить внутривенно.
Хотя препарат не уменьшал количество тромбоцитов у мышей, уничтожение большого числа стареющих клеток все-таки может вызвать потенциально опасные осложнения, особенно у больных раком пациентов. Кроме того, дефектные клетки участвуют в заживлении тканей, и их исчезновение отрицательно скажется на способности к регенерации. Поэтому исследователи не торопятся с внедрением своей разработки в медицинскую практику. Пока они хотят проверить, убивает ли молекула раковые клетки, выделенные, например, из глиобластомы. Если эффективность и безопасность препарата подтвердится, то ученые, вероятно, приступят к клиническим испытаниям.