Перепрограммированные генетические «часы» замедляют старение и увеличивают продолжительность жизни клеток

Знакомые симптомы старения, которых мы все боимся, начинаются на клеточном уровне. Каждая из наших триллионов клеток претерпевает каскад молекулярных изменений в течение своей жизни, подвергаясь различным типам повреждений, пока не перестанут эффективно функционировать и не отомрут. Это способствует возрастному ухудшению здоровья, от морщин и седины до повышенного риска многих заболеваний.

В предыдущем исследовании команда Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружила, что клетки стареют в результате одного из двух конкретных процессов, придерживаясь одного пути и не сбиваясь с другого. Раскол примерно 50/50, даже среди клеток одной генетической линии в одной среде. Один путь включает снижение стабильности ДНК, а другой — снижение митохондрий, производящих энергию для клеток. В любом случае конечный результат один и тот же — клеточная смерть.

Для нового исследования команда разработала способ замедления клеточного старения, позволяя клеткам переключаться между этими двумя разными процессами. Продолжая аналогию с путем, вы доберетесь до конечной точки назначения (гибели клетки) быстрее, если пойдете по одному пути прямо до конца, но бегая туда-сюда между двумя, это займет гораздо больше времени.

Чтобы осуществить это, команда перемонтировала центральную схему регуляции генов, которая контролирует старение клеток. Обычно он работает как тумблер, направляя определенную клетку по определенному пути, но в этом случае исследователи настроили его так, чтобы он функционировал как генный генератор. Это заставляет клетку периодически переключаться с одного пути на другой, замедляя прибытие ко времени гибели клетки.

Команда проверила вмешательство на клетках дрожжей и обнаружила, что клетки, находящиеся под контролем генетического осциллятора, жили примерно на 82% дольше, чем клетки дрожжей, стареющие нормально. Ученые говорят, что это наиболее заметное увеличение продолжительности жизни по сравнению с любым предыдущим генетическим или химическим вмешательством против старения, которое часто работает, пытаясь вернуть клетки в более молодое состояние.

Конечно, люди — это не дрожжевые клетки, поэтому до того, как мы будем регулярно отмечать свои полуторавековые юбилеи, еще далеко. Но сейчас команда изучает возможность применения этой техники к человеческим клеткам, включая стволовые клетки и нейроны.

Исследование опубликовано в журнале Science.