Американские ученые из Института Солка сумели продлить жизнь преждевременно стареющих мышей, перепрограммировав их клетки. Для этого исследователи активировали с помощью антибиотика несколько заранее внедренных специфичных генов, контролирующих различные сигнальные пути. Результаты работы биологи представили в статье, опубликованной в журнале Cell.
Перепрограммирование клеток, как правило, осуществляется с помощью четырех факторов Яманака, обозначаемых аббревиатурой OSKM (Oct4, Klf4, Sox2 и c-Myc). Последние представляют собой белки, контролирующие работу большого числа генов. Они применяются исследователями для наделения обычных клеток (например, кожи) свойствами, характерными для молодых эмбриональных тканей. Таким способом ученые обычно получают индуцированные стволовые клетки.
Исследователи решили выяснить, можно ли омолодить клетки не в культурах, а в живых организмах. Для этого они использовали мышей, больных прогерией Хатчинсона-Гилфорда — редким генетическим заболеванием, которое у детей вызывает преждевременное старение. Животные скрещивались со здоровыми грызунами, которые имели кассеты генов, кодирующих OSKM. Гены активируются в том случае, если в клетке присутствует антибиотик доксициклин. Полученное потомство также обладало генами OSKM и страдало прогерией.
Сложность эксперимента заключалась в том, что активация факторов Яманака внутри живых организмов может приводить к формированию тератом — опухолей в виде недоразвитых органов, например, зубов или глаз. Именно поэтому ученые применили ранее опробованный на клеточных культурах метод частичного перепрограммирования. Для этого они кратковременно (в течение двух-четырех дней) активировали факторы Яманака внутри мышей, давая животным воду с доксициклином. Клетки не успевали превратиться в стволовые, но могли обновиться.
Перепрограммирование позволило убрать признаки мускульной дистрофии, исправить нарушения в метаболизме у больных мышей, а также продлить их жизнь на 30 процентов. По словам исследователей, они добились перестройки клеток, в ходе которой восстановилась длина теломер, а также снизился уровень окислительного стресса. Кроме того, биологи протестировали свой метод на обычных старых грызунах, улучшив состояние их поджелудочных желез и мышц.
Ученые отмечают, что гораздо сложнее добиться омоложения человека. Однако результаты показали, что старение возможно обратить вспять с помощью влияющих на гены химических веществ. Такая антивозрастная терапия, по оценке биологов, станет доступной лишь через десятки лет.