Вернуть клеточный «часы старения» обратно?

Рубрика: Новости

Ученые из Стэнфордского университета нашли способ, как увеличить длину человеческих теломер (защитных капсул на краях хромосом), сокращение которых с возрастом связано со старением организма и различными болезнями.

 

 

Клетки, к которым применили эту процедуру, ведут себя так, будто они гораздо моложе. В частности, в лабораторной посудине они активно делятся.

 

Этого удалось достичь благодаря использованию модифицированного типа РНК. Клетки кожи с теломерами, длину которых увеличили с помощью этой процедуры, получили способность делиться в несколько раз чаще по сравнению с аналогичными клетками, в которых ее не применяли. Исследование не только указывает на новые пути лечения заболеваний, вызванных сокращением теломер, в частности мышечной дистрофии Дюшена, но также имеет немалое прикладное значение, давая возможность генерировать большое количество клеток для научных исследований или разработки новых лекарств.

 

Теломеры – это защитные оболочки на краях хромосом (крупных молекулярных структур, содержащих 90% всей генетической информации).

 

У молодых людей длина теломеров составляет 8000-10000 нуклеотидов. С каждым делением клетки, однако, она сокращается, а когда достигает критической длины, клетка прекращает делиться и умирает. Этот встроенный биологические часы усложняет исследования над клетками в лаборатории, ведь клетка не в состоянии жить дольше, чем ей определено числом делений.

 

«Нам удалось найти способ, как удлинить человеческие теломеры вплоть до 1000 нуклеотидов, возвращая “биологические часы” обратно на эквивалент многих лет жизни. Это существенно увеличивает продолжительность жизни клеток и, следовательно, возможность их использования в лабораторных исследованиях», – утверждает главный автор исследования Хелен Блау, профессор микробиологии и иммунологии Стэнфордского университета. Статья с ее описанием вышла в журнале FASEB.

 

Чтобы увеличить длину теломер, исследователи использовали модифицированные матричные РНК (мРНК). Это РНК, которые несут информацию о первичной амінокислотну последовательность белков. В исследовании применили мРНК, которые были носителями кодувальної последовательности активного компонента натурального энзима теломеразы TERT (telomerase reverse transcriptase, «обратная транскриптаза теломеразы»). Активная экспрессия теломеразы происходит в гоноцитах – стволовых клетках, которые трансформируются в сперматозоиды и яйцеклетки. Во всех других типах клеток она происходит очень медленно.

 

Генетическую последовательность, которая кодирует TERT, в мРНК перепрограммировали так, чтобы длина теломер была длиннее, чем в случае с немодифицированным вариантом. При том через 48 часов удлиненный теломер начинает разрушаться, и в дальнейшем клетка ведет себя как обычно.

 

Ученые сравнивают кратковременное удлинение теломер с однократным нажатием на педаль газа машины: вырвавшись вперед, авто дальше движется по инерции вплоть до полной остановки. Такая машина заедет немного дальше, однако раньше или позже все равно зупититься. С медицинской точки зрения это означает, что клетка, в которой применили указанную процедуру, омолодится, однако не станет бесконтрольно делиться, что автоматически сделало бы ее непригодной для использования в медицине из-за высокого риска раковых мутаций.

 

1000 нуклеотидов равны 10% длины теломер и 10 годам жизни человеческого организма. Клетки кожи, к которым применили эту процедуру, начали делиться в 28 раз чаще, а мышечные клетки – в 3 раза.

 

«Апробированный метод прокладывает путь к новым методам профилактики заболеваний, связанных со старением, а также потенциально дает возможность бороться с неизлечимыми генетическими болезнями, связанными с сокращением теломер, в частности мышечной дистрофией Дюшена», – отмечает Хелен Блау.

 

Г. Блау и ее коллеги заинтересовались теломерами, когда предыдущие исследования обнаружили, что мышечные стволовые клетки у мальчиков с мышечной дистрофией Дюшена были намного короче, чем у парней такого же возраста без этой редкой, неизлечимой болезни.

 

«Когда с помощью этой методики станет возможно достигать эти клетки и удлинять их теломеры. Кроме того, она имеет последствия для предупреждения преждевременного старения организма и профилактики связанных с ним заболеваний, таких как диабет и болезни сердца», –утверждают авторы исследования.

 

Telomere extension turns back aging clock in cultured human cells, study finds

Источник: ScienceDaily, 23/01/2015

Отреферировал Евгений Ланюк

Если Вам интересна эта запись, Вы можете следить за ее обсуждением, подписавшись на RSS 2.0 . Комментарии и пинг закрыты.