Биологи еще раз омолодили мышей, включив системы починки хромосом
Временное включение генов, активных в стволовых клетках, действительно омолаживает организм, что было продемонстрировано на мышах, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Stem Cell Reports.
"Мы показали, что при включении процесса "обратного взросления" клеток в организме взрослого животного теломеры их хромосом действительно увеличиваются, что соответствует гипотезе их омоложения. Нам впервые удалось увидеть то, как включаются теломеразы в живом организме, чего раньше никому не удавалось сделать", - заявляет Мария Бласко (Maria Blasco) из Национального центра изучения рака в Мадриде (Испания).
Клетки зародыша и эмбриональные стволовые клетки являются фактически бессмертными с точки зрения биологии - они могут жить практически неограниченно долго в адекватной среде обитания, и делиться неограниченное число раз. В противоположность этому, клетки тела взрослого человека постепенно теряют способность делиться через 40-50 циклов деления, вступая в фазу старения, предположительно снижая таким образом шансы на развитие рака.
Старение, как рассказывают генетики, сопровождается множеством изменений в жизнедеятельности клетки, которые фактически выключают ее из нормальной работы организма. Накопление подобных "престарелых" клеток, как сегодня считают ученые, и является причиной развития характерных физиологических изменений, связанных с наступлением старости.
В декабре прошлого года генетики из института Салка в Ла-Хойе рассказали об испытании первой генной терапии, которая временно включает гены, ответственные за рост стволовых клеток, и заявили, что она продлила жизнь грызунам на 30%. Подобные результаты были встречены с некоторым скептицизмом со стороны других ученых, посчитавших, что такая процедура работала только по той причине, что авторы открытия использовали быстро стареющих животных.
Бласко и ее коллеги подтвердили, что омоложение на клеточном уровне действительно происходит, разработав другую методику временного включения "факторов Яманаки", генов Oct4, Sox2, Klf4 и cMyc, отвечающих за превращение взрослых клеток в аналоги стволовых клеток зародыша.
Для таких экспериментов ученые использовали необычных подопытных - так называемых "перепрограммируемых" мышей, в геном которых был встроен специальная система, которая включала факторы Яманаки при присутствии в их рационе антибиотика доксициклина. Если такую мышь кормить этим лекарством на протяжении нескольких недель, в ее организме начнут появляться опухоли, сформировавшиеся из перепрограммированных клеток, и она быстро умрет.
Наблюдая за этим процессом, ученые отслеживали, как менялась длина теломер, следя за активностью теломеразы TRF1, белка, отвечающего за "починку" и удлинение теломер. Дополнительно биологи вырастили еще одну группу генно-модифицированных мышей, в ДНК которых этот ген отсутствовал для проверки того, что именно TRF1 и перепрограммирование клеток отвечают за омоложение, а не какие-то другие факторы.
Опыты показали, что это действительно происходит - клетки омолаживались только в организме мышей, чей ген TRF1 находился в рабочем состоянии, хотя и те, и другие мыши одинаково быстро умирали от того, что их клетки постепенно забывали свою роль и впадали в детство. Подобные изменения вели к радикальным изменениям в структуре упаковки хромосом, что говорит о том, что омоложение таким путем может нести с собой не только положительные, но и возможно негативные последствия, которые стоит изучить, прежде чем применять данную методику на практике.
