Ученые из США и Испании смогли «перепрограммировать» клетки мышей и обратить их старение вспять: ткани почек и кожи животных помолодели без каких-либо побочных эффектов. Методика, которая со временем сможет поможет и людям. описана в статье, опубликованной в журнале Nature Aging.
Любой многоклеточный организм начинается с одной оплодотворенной яйцеклетки: из нее возникают универсальные клетки, которые затем дифференцируются и формируют органы и ткани. У растений и некоторых низших форм животных существует обратный процесс — дедифференцировка, при котором клетка возвращается в предыдущее состояние. Как правило, это происходит при регенерации.
Ученые давно пытаются запустить процесс аналогичного омоложения клеток у животных и человека. Впервые это удалось японским исследователям около 16 лет назад: с помощью четырех белков они вернули дифференцированные соматические клетки, фибробласты из кожи мыши, в плюрипотентное состояние. Такие клетки крайне перспективны в области регенеративной медицины, и научившись управлять их дифференцировкой, можно будет выращивать целые органы, а также решить проблему отторжения при трансплантации.
Теоретически можно взять любую клетку и перепрограммировать ее для радикального омоложения. Ряд экспериментов на мышах показал, что клетки пожилой особи, подвергшиеся воздействию этих факторов, могут омолодиться так, что станут неотличимы от более молодых аналогов. Однако ученые обнаружили несколько побочных эффектов: перепрограммированные клетки легко разрастались в опухоли, а из-за диссонанса в темпах развития омоложенных и окружающих их старых клеток часто возникали аутоиммунные реакции.
Авторы новой работы решили проверить, зависит ли риск негативных побочных реакций от длительности перепрограммирования и какой дозы достаточно для эффекта омоложения. Ученые создали генетически модифицированных мышей, в ДНК которых работал регуляторный участок, запускающий в присутствии антибиотика доксициклина экспрессию т.н. факторов Яманаки. Одним животным вводили доксициклин в возрасте, сопоставимом с человеческими 35-70, 50-70 годами и после 80 лет.
Исследователи проанализировали показатели старения у мышей, сравнили их с контролем, и обнаружили, что в конце эксперимента мыши из первых двух групп по многим эпигенетическим параметрам напоминали молодых. Особенно сильно омоложение проявилось в клетках кожи и печени. У животных из третьей группы, получавших лечение всего месяц, таких изменений не зафиксировали.
Авторы исследования считают, что это свидетельствует: перепрограммирование клеток не просто останавливает старение, а обращает его вспять (но только при длительном воздействии). Доказана и безопасность метода. Теперь ученые планируют продолжить исследования, чтобы использовать новый метод для улучшения функций отдельных органов, и разработать более безопасные способы доставки факторов генетического омоложения клеток в организм.
