С незапамятных времен лучшие умы человечества были озабочены поисками рецепта вечной молодости. Возможно, сделать большой шаг вперед в этом направлении удалось исследователям из американского Стэнфорда.
Группа ученых сообщила об успешной попытке омоложения клеток человека. В рамках исследования была применена методика, ранее использовавшаяся для превращения «обычных» клеток в стволовые.
Исходно «стволовая» технология позволяла:
- устранить неточности и дефекты воспроизведения (репликации) ДНК;
- омолодить клеточные структуры.
В ходе эксперимента ученым удалось подтвердить, что метод также дает возможность:
- буквально «стереть» химические маркеры старения;
- восстановить энергетический потенциал на клеточном уровне.
Исследователи из Стэнфорда надеются, что апробированная ими методика даст возможность разработать протоколы для эффективной терапии заболеваний, вызванных клеточным (репликативным) старением. В целом же, проведенное исследования уже продвинуло человечество на шаг вперед на пути к омоложению.
Последние исследования в Стэнфорде
Суть эксперимента по омоложению, проведенного в Стэнфорде, заключается в устранении негативных явлений, сопровождающих старение клеточных структур.
Отчет о результатах проведенной работы был опубликован в журнале Nature Communications. По словам ученых, с помощью факторов Яманаки им удалось повернуть вспять процесс нарушения клеточной саморегуляции, сопровождающий старение. Таким образом, исследователи из Стэнфорда добились успеха в одном из самых перспективных направлений современной науки – борьбе со старением.
Немного о факторах Яманаки
Повернуть вспять процесс старения помогли факторы Яманаки. Речь идет о 4 особых белках, которые некогда позволили создать из «обычных» клеток стволовые. Кроме этого, согласно опытным данным, «белки Яманаки» необходимы и для получения эмбриональных (а не тканевых) стволовых структур.
Эмбриональные стволовые клетки получают из человеческого зародыша. Исходно именно из них состоит оплодотворенная яйцеклетка. Каждая из этих «недоразвитых» клеток имеет потенциал для превращения в структурную единицу любой ткани человеческого организма. Иными словами, это «заготовка», из которой можно получить любую нужную ткань.
В 2006 году японский ученый Синья Яманаки впервые получил стволовые структуры путем эпигенетического перепрограммирования. Фактически он сумел изменить жизненный цикл клетки, применив набор из 4 факторов транскрипции – особых белков, влияющих на выделенные ученым гены.
Стволовые клетки (тканевые) – это также не полностью дифференцированные клетки. Они также могут превращаться в структуры разных типов и активно делиться, но только в пределах одной ткани.
После ввода транс-действующих белков клетка перестает соответствовать какой-либо ткани и возвращается в «недоразвитое» состояние, фактически становясь эмбриональной.
Химические метки о геномных ошибках, скопившиеся в ходе старения, также «стираются», и клетка омолаживается.
За эту работу в 2012 году Синья Яманаки и Джон Гердон получили Нобелевскую премию в области медицины и физиологии.
Как используют факторы Яманаки для омоложения
Спустя 4 года после открытия японского ученого Хуан Карлос Изписуа Бельмонте провел дополнительные изыскания на базе Института биоисследований Солка в Сан-Диего. Исходно, в опытах Яманаки дозирование транскрипционными белками обеспечивало двойной результат:
- утрату идентичности – признаков принадлежности к какой-либо определенной ткани;
- омоложение.
В 2016 году Бельмонте и его коллеги обнаружили, что комплексный результат применения факторов Яманаки можно «разделить». Ученые выяснили, что снижение дозы транс-белков успешно омолаживает клетку, не лишая ее идентичности – принадлежность к определенно ткани сохраняется. Важный момент: в 2016 году в исследованиях участвовали только клеточный материал мышей, тестов на человеческих тканях не проводилось.
Ученые из Стэнфорда попытались реализовать механизм омоложения на образцах человеческих тканей. В ходе их эксперимента транс-действующими факторами дозировались образцы, взятые у живых пациентов.
Согласно данным научной статьи, непродолжительное введение факторов Яманаки позволило сохранить идентичность и омолодить при этом клеточные структуры.
В рамках исследования ученые дозировали факторами транскрипции хрящевые ткани пациентов с артрозом. Исходно клеточные структуры имели явные признаки дегенерации и воспалительного процесса. Результатом введения низкой дозы факторов транскрипции стало прекращение секреции (выделения) тканью воспалительных факторов, вызывающих прогрессирование болезни.
По мнению ученых, аналогичным образом можно восстановить стволовые структуры мышц, поврежденные на фоне синдрома резкой мышечной слабости, сопровождающегося:
- упадком сил;
- снижением двигательной активности вплоть до полного ее отсутствия.
Результаты исследования позволяют уже сейчас начать разработку методик терапии для лечения остеоартрита, адинамии и прочих заболеваний.