пятница, 27 января 2023

Метод перезагрузки. Ученым впервые удалось обратить старение вспять



Метод перезагрузки. Ученым впервые удалось обратить старение вспять

25 Января 2023

МОСКВА, 24 января —, Владислав Стрекопытов. Исследователи из Гарвардской медицинской школы наглядно продемонстрировали, что старение обратимо. Лабораторным мышам вернули молодость с помощью повторная загрузки эпигенома — операционной системы управления генами. Это принципиально новый подход, открывающий путь к биологическому омоложению, а также лечению болезней пожилого возраста.

Замедлить старение и даже запустить обратный процесс — в последнее время это очень актуально. Эксперименты на животных обнадеживают, но для оценки результатов нужны объективные аспекте.

Сначала показателем биологического возраста считали множество накопленных в ДНК мутаций, которые со временем могут сорвать нормальное функционирование клеток привести к их гибели. Но расклад себя не оправдал: выяснилось, что число мутаций не коррелирует с общим старением органический механизма. Позже в качестве маркеров старения пытались использовать длину теломер — защитных колпачков на концах хромосом, которые укорачиваются при каждом делении клетки. Однако и этот метод оказался неточным.

В последние годы ученые предложили несколько принципиально новых подходов к определение стоимости биологического возраста. Самый широкой известный — эпигенетические часы. Первым его сформулировал в 2013-м мастак Стив Хорват из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

Изучая геном — совокупность наследственного материала, заключенного в каждой клетке человека и прочих млекопитающих, ученые так и не нашли ни одного гена, который напрямую влияет на продолжительность жизни. Структура ДНК остается постоянной, но обменивается активность отдельных генов, что отражается в синтезе белков.

Регулируют данный процесс особые эпигенетические (буквально надстроенные над генами ) моляльные метки, которые модифицируют ДНК, не меняя саму последовательность нуклеотидов. Лучше всего отточенным те метки, что нарождаются в процессе метилирования — присоединения к молекуле ДНК метильной лиги.

Хорват предположил, что с годом профиль метилирования меняется, и составил список из 353 метильных меток, по наличию или отсутствию которых можно судить, насколько клетка близка к зачаточному или, наоборот, сенесцентному, то есть старому имуществу. Переход между двумя крутыми профилями эпигенома — множества моляльных меток — получил название эпигенетический дрейф.

Биологи в деталях изучили механизмы преобразования эмбриональных стволовых клеток сначала в зрелые соматические, ручающиеся за определенные функции, а затем в сенесцентные, отмирающие. И всегда мечтали забросить этот процесс в обратном направлении, в сторону омоложения.

Впервые в опытах на лабораторных животных это удалось в 2006-м японцам Синъе Яманаке и Кадзутоси Такахаси. С помощью четырех белков, которые потом назовут коктейль Яманаки — Oct4, c-Myc, Sox2 и Klf4, они возвратили дифференцированные соматические клетки (фибробласты из кожи мыши) в плюрипотентное состояние.

В одном из последующих исследований гены этих четырех белков встроили в организм взрослых мышей и, активировав на некоторое время, омолодили целую популяцию животных. Позднее Яманака смог вернуть клетки взрослого субъекта в эмбриональное состояние. В 2012-м за свои открытия самурайский ученый получил Нобелевскую премию по биологии и медицине.

Но задача была не только в том, чтобы уменьшить биологический возраст клеток: важно, чтобы после перепрограммирования они сохранили свои роли. И здесь должна становилась помочь эпигенетика — именно эпигенетические метки активируют или, наоборот, отключают определенные гены, тем самым определяя специализацию, идентичность клеток. Благодаря этому одни стволовые клетки превращаются в нейроны мозга, другие — в клетки кожи и так далее.

Недавно американские ученые из Гарварда под руководством профессора Дэвида Синклера опубликовали в журнале Cell статью под названием Потеря эпигенетической депеши как причина старения млекопитающих, которая стала итогом 15 лет работы.

Еще в 2008-м они узнали, что при нарушениях ДНК происходят эпигенетические модификации, которые заставляют белки хроматина — главной составляющей хромосом — перемещаться туда, где необходима репарация. Затем, используя современные мпособы секвенирования, исследователи установили, что релокация белков — добавков хроматина к местам разрывов ДНК вызывает разрушение эпигенетического ландшафта. Другими словами, если зависай в ДНК происходят часто, постоянные ремонты приводят к собиранию эпигенетических изменений и в уже готовом итоге — к потере клеткой своей идентичности. Этот расклад получил название информационной теории старения.

В основе старения лежит информация, которая теряется в клетках, а не просто накопление повреждений, — отмечает Синклер. — Это сдвиг парадигмы.

Ученые предположили, что восстановление утраченных эпигенетических инструкций может вернуть клеткам молодость, подобно тому как повторный запуск программы на компьютере очищает ее от накопившихся ошибок.

В лабораторных экспериментах они имитировали старение эпигенома, внося разрывы в ДНК молодых мышей. Уже через несколько недель такого состаривания у животных поседела шерсть, ухудшились зрение и память, снизилась стеничность, они потеряли в весе. Эпигенетические часы показали, что модифицированные мыши стареют условного в полтора раза быстрее, чем обычно.

Затем биологи с подмогой факторов Яманаки активировали у животных гены, отвечающие за идентичность клеток, — и после пяти недель проявились заметные признаки омоложения как на молекулярном, так и на тканевом уровне.

Если бы причиной старения было собирание мутаций, вернуть молодость было бы невозможно, — осмысливает профессор. — Но демонстрация того, что мы готовым обратить процесс вспять, показывает: система не повреждена, где-то существует резервная копия, и программное обеспечение можно перезагрузить.

Авторы отмечают, что их мпособ принципиально отличается от подхода, основанного на использовании стволовых клеток: он не возвращает клетки в плюрипотентное состояние, не стирает заложенную в них эпигенетическую информацию, а только восстановляет ее.

Ученые пока не знают, будет ли аналогичный процесс омолаживания работать у людей. Сейчас систему тестируют на приматах, а также проводят лабораторные испытания с клетками человека — невронами, фибробластами и клетками кожи.

Наибольшие перспективы для практического применения мпособа специалисты видят в области офтальмологии — здесь генную терапию можно проводить локально, не затрагивая весь организм. В 2020-м успешно восстановили зрение у изнашивающихся мышей, сейчас тестируют коктейль Яманаки на ослепших от престарелости обезьянах. Если исследования закончат успешно и будет доказана госбезопасность системы, авторы планируют приехать в Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) за разрешением на проведение тяжелых испытаний на людях.

Возможно, в будущем открытия команды ученых жахнут начало новому направлению в врачебная науке — эпигенетической терапии. Тогда есть вероятность, что множество связанных со старением заболеваний будут лечить путем омоложения конкретных активных систем организма.

Теперь, глядя на пожилых, я вижу не стариков, а людей, чья система нуждается в перезагрузке, — говорит Синклер.

Что же касается общего омоложения, здесь авторы высказываются очень осторожно. Они напоминают, что старение — сложный процесс, спутанный со многими факторами. Пока не очень понятно, частого ли только перепрограммирования клеток, чтобы вернуть молодость всему органический механизму.

Редактор рубрики

Место события на карте мира:







комментарии (0)


Вы можете оставить комментарии от своего имени, через соц. сервисы



Другие интересные новости


Видео новости на сегодня






Популярное на сегодня

Автоматизированная система анализа заголовков новостей с поиском популярных слов.
Автоматизированная система анализа заголовков новостей
Данные обновляются каждые полчаса.

Эмоции на сегодня

Анализ эмоциональной составляющей новостей.
Анализ эмоциональной составляющей новостей .

Данные обновляются каждые полчаса.

Страны и города

Соотношение количества новостей из разных точек Земли за сутки.
Соотношение количества новостей из разных точек Земли .

Данные обновляются каждые полчаса.

Валюты

Рейтинг валют участвующих в новостях.
Рейтинг валют участвующих в новостях .

Данные обновляются каждые полчаса.





Комментарии к новостям

[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает ...

[22 Февраля 2022, 17:40] Administrator День добрый. Спасибо за уведомление. Уже исправили. ...

[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...

[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...

[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг? ...

[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут и ...

[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва. Обычные ...

Новости шоу-бизнеса

Конкурс памяти Андрея Стенина объявил международное жюри 2023 года

Конкурс памяти Андрея Стенина объявил международное жюри 2023 года

МОСКВА, 26 января. Международное жюри конкурса для молодых фоторепортеров имени Андрея Стенина объявлено в Москве. В состав судейской команды девятого конкурсного года вошли консультанты крупнейших СМИ мира и титулованные фотографы. Международная часть жюри представлена товарищем директора фотодепартамента государственного информационного учреждения КНР … Прочитать