Ткани человека омолодили при помощи белков стволовых клеток

ТАСС, 24 марта. Американские молекулярные биологи впервые смогли омолодить пожилые человеческие клетки и ткани, используя белки и другие сигнальные молекулы, аналоги которых есть в эмбриональных стволовых клетках. Статью с описанием работы опубликовал научный журнал Nature Communications.

"Когда мы создаем "перепрограммированные" стволовые клетки, эта процедура одновременно омолаживает их предшественников и позволяет им превращаться в любые ткани тела. Мы задумались, можно ли подобным образом "перемотать" время назад, не нарушая функций клеток. Оказалось, что это можно сделать для самых разных типов тканей тела человека", – рассказал один из авторов работы, доцент Стэнфордского университета (США) Витторио Себастьяно.

Зародышевые и стволовые клетки фактически бессмертны – в определенной питательной среде они могут жить неограниченно долго и делиться бесконечное число раз. "Взрослые" клетки теряют такую способность – они перестают делиться примерно через 40-50 циклов, вступая в особую фазу жизни, которую молекулярные биологи называют старостью.

Почему это происходит, пока не понятно. Однако ученые предполагают, что такая особенность организма всех многоклеточных существ снижает их шансы заполучить рак. В последние пять лет биологи задумались о том, что для омоложения организма человека можно "включать" гены, которые отвечают за работу стволовых клеток. Первые опыты такого рода ученые провели еще в 2016 году на мышах, которые благодаря подобному омоложению на 20% дольше.

Эти опыты, как отмечают Себастьяно и его коллеги, показали, что перепрограммируемые клетки возвращались в исходное состояние, если белки и различные сигнальные молекулы, которые отвечают за их трансформацию в стволовые клетки, действовали на них относительно недолго.

Белковый секрет молодости

Этот успех вдохновил ученых из Стэнфорда на следующий логический шаг – попытаться повторить эксперимент на клетках человека. Руководствуясь этой идеей, ученые собрали образцы клеток кожи и соединительной ткани у пожилых добровольцев, а также мышц у престарелых мышей, и попытались омолодить их.

Для этого биологи подготовили "коктейль" из специальных молекул РНК. Они заставляют взрослые клетки вырабатывать шесть ключевых белков, которые запускают процесс формирования их стволовых собратьев: OCT4, SOX2, KLF4, c-MYC, LIN28 и NANOG.

Количество этих молекул ученые подобрали таким образом, что они заставляли клетку вырабатывать эти белки на протяжении нескольких часов. Для полного перепрограммирования клеток этого недостаточно, но может значительно повлиять на их жизнедеятельность. Обрабатывая ими образцы соединительной ткани и кожи пожилых людей, а также мускулов животных, биологи наблюдали за тем, изменится ли их состояние.

Как оказалось, во всех трех случаях клетки омолодились на 3–7 лет, что проявлялось как в структуре белковой оболочки их ДНК, так и в их жизнедеятельности. В частности, "омоложенные" мышцы мышей, которые исследователи трансплантировали назад в тело грызунов, демонстрировали ту же силу, как и мускулы молодых животных, а клетки кожи и сухожилий пожилых добровольцев начали активнее перерабатывать питательные вещества.

Подобные успехи, как считают специалисты из Стэнфорда, позволяют разработать терапию, с помощью которой подобную процедуру можно реализовать внутри тканей тела человека. Для этого, как заключает Себастьяно, ученым придется придумать, как доставлять эти РНК-молекулы в клетки человека, не вызывая при этом иммунной реакции и других опасных побочных эффектов.