Исследователи из Великобритании разработали способ обратить вспять процесс старения клеток кожи, повернув биологические часы примерно на 30 лет назад.
Искусственное старение путём изменения нескольких типов клеток — становится всё более распространенным при исследовании мышей, крыс и даже человека.
Но никогда раньше клетки не подвергались омоложению, сохраняя при этом свой специфический тип и функцию.
Метод, разработанный Дилджитом Гиллом, докторантом Института Бэбрахама в Кембридже, и его коллегами, был опубликован 8 апреля в журнале eLife. Исследователи применили этот метод к фибробластам (распространенный тип клеток кожи) от трёх доноров средний возраст которых составляет около 50 лет, а затем сравнили их с более молодыми клетками от доноров в возрасте от 20 до 22 лет. При этом старые клетки стали похожи на более молодые клетки как химически, так и генетически. В процессе дальнейшего изучения команда заметила, что этот метод затронул гены, связанные с возрастными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера и катаракта.
Кроме того, Гилл и его коллеги дополнительно изучили поведение фибробластов, чтобы определить, могут ли они действовать как более молодые клетки кожи. Для этого они повредили слой клеток и обнаружили, что омоложенные клетки быстро перемещаются, чтобы заполнить брешь — так же, как молодые клетки ведут себя при заживлении ран.
Это не первое исследование, направленное на омоложение клеток кожи. Еще в 2006 году нобелевский лауреат Синъя Яманака генетически перепрограммировал клетки кожи мышей и превратил их в так называемые индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. При этом новое исследование частично основано на методе Яманаки, но есть и ключевые отличия. К примеру метод Яманаки занимает около 50 дней и полностью перепрограммирует клетки в соответствии с биологическим возрастом эмбриона. При этом метод Гилла занимает всего 13 дней и лишь частично перепрограммирует клетки, так что они всё еще сохраняют свою идентичность.
Фото: stemcellbankspb.ru
Хотя превращение зрелых клеток в стволовые отлично подходит для исследований, процесс полного перепрограммирования не очень подходит для терапии, поскольку полностью перепрограммированные клетки теряют свою идентичность и специализированные функции, потому при имплантации в организм эти клетки могут стать раковыми. При этом частично перепрограммированные клетки, такие как клетки кожи в новом исследовании, становятся биологически моложе и сохраняют свои специализированные функции, и хотя они всё еще потенциально могут представлять риск развития рака но представляют собой большой шаг вперёд в понимании перепрограммирования клеток. Также проведенные новые исследования доказывают, что клетки можно омолодить, не теряя их функции. При этом основная проблема заключается в том, что новый метод Гилла по-прежнему основан на методе Яманаки и до сих пор точно неизвестно, как перепрограммированные клетки поведут себя внутри живого организма и какие риски они несут.
Также по мнению Бена Ван Генделя, биолога по стволовым клеткам и соучредителя компании компании CarthroniX, представленный метод не будет использоваться в клинических условиях, поскольку это тип генной терапии, который в настоящее время невозможно применить на человеке, однако это не уменьшает значимости исследования, поскольку изучение омоложения клеток, может помочь найти способ практического применения результатов исследований. При этом Вольф Рейк, директор института биотехнологической компании Altos Labs и бывший главный исследователь Института Бэбрахама, утверждает, что долгосрочные последствия данного исследования очень интересны, поскольку исходя из них возможно удастся определить гены, которые омолаживают без перепрограммирования, и специально нацелить их на уменьшение последствий старения.
Сам Гилл и его коллеги признают, что хотя их работа очень многообещающая и само исследование подтверждает правильность концепции, но пока неизвестно как фибробласты людей разного возраста будут реагировать на новый метод перепрограммирования и на сколько фактически их удастся омолаживать.