Ученые омолодили человеческие клетки. / омоложение :: биология :: старение :: наука

Ученые омолодили человеческие клетки.

Ученые из Стэнфордского университета продемонстрировали, что могут омолодить человеческие клетки, отмотав назад эпигенетические часы.

Одним из ключевых факторов старения являются эпигенетические изменение, т. е. изменения в экспрессии генов в клетке, происходящие с возрастом. Это нарушает базовые функции наших клеток и увеличивает риск рака и других возрастных заболеваний.

В течение жизни наши клетки подвергаются воздействию внешних факторов, что приводит к вредным изменениям в их геноме через эпигенетические механизмы. Эти изменения накапливаются с течением времени и приводят к ухудшению работы клеток.

Эпигенетические возрастные изменения включают в себя нарушения метилирования, что приводит к снижению количества гетерохроматина, увеличение хрупкости хромосом, нарушениям транскрибирования и т. д.

В сущности, эти эпигенетические изменения делают наши клетки функционально старыми или вообще нефункциональными, и если эти изменения могут быть отменены, то такая терапия могла бы обратить вспять клеточное старения и предотвратить или обратить многие возрастные заболевания.

Ранее исследователи уже показали, что можно сбросить возраст клеток. Клетки могут быть переведены в более молодое состояние введением четырех веществ (Oct4, Sox2, Klf4, and c-Myc), называемых факторами Яманаки, названными в честь доктора Яманаки, открывшего их в 2006 году.

В 2016 году ученые из института Солка использовали факторы Яманаки, чтобы обратить эпигенетические изменения у мышей, однако их эксперимент имел трудности и оставил вопросы.

В нем использовались мыши с ускоренным старением, и хотя они испытывали старениеподобные симптомы и их жизнь была значительно короче, это не точная симуляция естественного старения во всей его сложности. Поэтому полностью полагаться только на таких мышей в определении эффективности антивозрастной терапии нельзя.

Поэтому в новом исследовании ученые использовали частичное репрограммирование клеток, взятых уже у  пожилых людей, чтобы вернуть их в более молодое состояние. Исследователи создали платформу, которая позволит им тестировать репрограммирование и омоложение как мышиных, так и человеческих клеток, на многих типах клеток, и позволит понять, как эпигенетическое омоложение влияет на остальные факторы старения.

Слишком длительное использование факторов Яманаки не только сбрасывает возраст клеток, но и возвращает их на более раннюю стадию развития, аналогичную эмбрионным стволовым клеткам - в состояние, из которого она может стать клеткой любой ткани тела. Это полезно, если вы хотите создать партию специальных клеток для трансплантации, и очень плохо если это будут например клетки сердца и они забудут, как правильно работать.

Но ученые нашли способ и отмотать возраст клеток, и не дать им потерять свою идентичность. Они добавили к уже известным факторам Яманаки еще два и вводили в клетки пониженные дозы в течение короткого времени, что позволило клеткам сохранить свою идентичность и одновременно омолодило их.

Исследователи взяли клетки хрящевой ткани у пожилых пациентов с остеоартритом и выяснили, что после введения низких доз факторов Яманаки, клетки перестали секрецировать вещества, приводящие к воспалению и прогрессированию заболевания. Они также выяснили, что мышечные стволовые клетки человека, которые не могли нормально работать из-за саркопении (возрастное заболевание, связанное с потерей мышечной массы), вернулись в молодое состояние.

Теперь ученые усиленно разрабатывают терапии для остеоартрита и других возрастных заболеваний, основанные на их подходе частичного репрограммирования. Они также основали свою компанию: https://www.turn.bio

Соусы:

https://www.lifespan.io/news/reversing-cellular-aging-takes-another-step-forward/

https://www.nature.com/articles/s41467-020-15174-3