По мере старения в клетках накапливаются изменения, сказывающиеся на функционировании генов и состоянии тканей. Исследование данных процессов позволяет разобраться, почему организм стареет и каким образом возрастные изменения связаны с возникновением болезней. Ученым удалось существенно омолодить человеческие клетки в лабораторных условиях, преобразовав их в нервные стволовые клетки. О том, как исследователям удалось достичь такого результата, рассказывается в материале «Известий».
Клетки омолодились более чем на 60 летСпециалисты из Университетской клиники Бонна, Боннского университета и Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена преобразовали клетки крови человека в нервные стволовые клетки, чей молекулярный возраст составил менее 20 лет. Исходный биоматериал был взят у 80-летнего человека. Таким образом, по мнению ученых, клеточный возраст удалось уменьшить более чем на 60 лет.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Aging Cell. Здесь не идет речь об омоложении целого организма или о методе обращения старения человека вспять. Ученые исследовали изменения, которые происходят с клетками в процессе их лабораторного преобразования.
Как исследователи изменили клеткиЧтобы получить нервные стволовые клетки, команда применила предшественники эритроцитов — незрелые клетки, из которых впоследствии образуются красные кровяные тельца. Данный метод дал возможность напрямую превратить их в нервные стволовые клетки, минуя стадию плюрипотентных стволовых клеток. Этот промежуточный этап обычно дает клеткам способность дифференцироваться в различные типы клеток организма.
Оливер Брюстле, один из авторов исследования
Используя этот метод, мы напрямую преобразовали предшественники эритроцитов в нервные стволовые клетки.
Процесс преобразования шел постепенно. Исследователи следили за ним более 100 дней, что дало возможность отследить, как клетки изменяются, приобретая новое состояние.
Омоложение оценили по изменениям ДНКДля оценки молекулярного возраста клеток ученые применили эпигенетические часы. Они анализируют химические изменения ДНК, связанные с регуляцией активности генов. Эти изменения не затрагивают саму последовательность ДНК, но дают возможность оценивать определенные возрастные характеристики клеток.
Согласно данным исследователей, примерно через 50 дней после начала преобразования характеристики клеток указывали на омоложение приблизительно на 60 лет. После завершения процесса молекулярная возрастная сигнатура полученных нервных стволовых клеток соответствовала возрасту менее 20 лет.
Оливер Брюстле
Мы также знаем, что это эпигенетическое омоложение обеспечивает то, что клетки действительно ведут себя как молодые.
Для каких целей нужны омоложенные клеткиНервные стволовые клетки способны помочь исследователям изучать процессы, связанные со старением нервной системы. На подобной модели можно выяснять, как возрастные изменения воздействуют на клетки, и исследовать болезни, риск которых растет с возрастом, включая болезнь Альцгеймера.
Ключевым направлением дальнейших исследований является определение механизмов, которые позволяют клеткам возвращаться в более молодое молекулярное состояние, и возможности применения этих знаний для изучения факторов, ускоряющих или замедляющих старение. Однако результаты лабораторного эксперимента сами по себе не свидетельствуют о том, что разработан метод омоложения организма или лечения возрастных заболеваний у людей.