Ученые нашли способ вернуть клеткам молодость: как это работает

Немецкие ученые перепрограммировали клетки-предшественники эритроцитов 80-летнего человека в нейронные стволовые клетки с эпигенетическим возрастом менее 20 лет. Молекулярные маркеры старения соответствовали показателям, характерным для людей примерно на 60 лет младше донора.

Исследование было проведено учеными Боннского университета и Университетской клиники Бонна под руководством профессора Оливера Брюстле. Результаты работы опубликовали в научном журнале Aging Cell.

Как ученые омолодили клетки крови 80-летнего человека

Ученые объясняют, что все клетки человеческого организма произошли от одной оплодотворенной яйцеклетки и имеют одинаковый генетический код. Однако в процессе развития они специализируются и выполняют разные функции. Поэтому клетки крови или кожи обычно не могут самостоятельно превращаться в нервные клетки.

Исследователи из Бонна нашли способ изменить эту специализацию с помощью факторов транскрипции — белков, регулирующих активность генов. Для превращения предшественников эритроцитов в нейронные стволовые клетки они использовали два фактора — SOX2 и cMYC.

«Используя этот метод, мы непосредственно превратили предшественников эритроцитов в нейронные стволовые клетки», — объяснил Оливер Брюстле, директор Института реконструктивной нейробиологии Университетской клиники Бонна.

В отличие от некоторых других методов перепрограммирования, разработанный подход не предполагает возвращения клеток в плюрипотентное состояние, при котором они могут развиваться почти в любой тип клеток организма. Ученые сразу направили их превращение в формирование нервных клеток.

Процесс длился более 100 дней. За это время команда отслеживала изменения эпигенетических маркеров, по которым можно оценивать биологический возраст. Как отметил Брюстле, важно не только зафиксировать признаки омоложения, но и выяснить, отражаются ли они на функционировании полученных клеток.

«Это эпигенетическое омоложение гарантирует, что клетки действительно ведут себя как молодые клетки», — отметил профессор.

На сколько лет омолодились клетки и как это измерили

Возраст клеток ученые измеряли с помощью эпигенетических часов — алгоритмов, анализирующих изменения метилирования ДНК. Такие изменения не изменяют генетический код, но оказывают влияние на активность генов и позволяют оценить биологический, а не паспортный возраст клетки.

«Уже к 50-му дню исследования клетки, взятые у 80-летнего донора, демонстрировали биологические характеристики, присущие организму до 20 лет, то есть омолодились на 60 лет», — говорится в материале об исследовании.

Ученые также проверили клетки доноров в возрасте от рождения до 101 года. После перепрограммирования они сохраняли лишь небольшую часть признаков начального возраста: на ранних этапах — около 13%, а на более поздних — примерно 5%.

«Это эпигенетическое омоложение гарантирует, что клетки действительно ведут себя как молодые клетки», — объяснил профессор Оливер Брюстле.

Поможет ли омоложение клеток лечить болезни мозга

По оценке ученых, исследование поможет лучше понять механизмы клеточного старения и разработать новые подходы к изучению нейродегенеративных заболеваний, в частности болезни Альцгеймера.

«Поскольку возраст является ключевым фактором риска развития нейродегенеративных заболеваний, в частности, болезни Альцгеймера, новая экспериментальная модель поможет лучше понять механизмы восстановления тканей и испытать вещества, способные замедлять старение или возвращать этот процесс назад», — говорится в сообщении Боннского университета.

Ученые отмечают, что полученные нейронные стволовые клетки можно использовать в лаборатории для выращивания нейронов и других типов нервных клеток. Это открывает возможности изучения старения нервной системы и исследования заболеваний мозга.

Исследование пока находится на лабораторном этапе. Метод не является готовым способом омоложения организма или лечения неврологических заболеваний и требует дальнейшего изучения.

Напомним, ранее мы писали, что регулярное потребление орехов может быть связано со снижением риска гипертонии. По результатам исследования, люди, которые ели около 30 граммов орехов в день, имели на 26% более низкий риск развития повышенного артериального давления.