Укорачивание теломеров – концевых защитных элементов хромосом – ассоциируется со старением организма и возрастными болезнями.
Если бы ученые научились удлинять теломеры, это могло бы существенно продлить жизнь человека и сделать его здоровее.
На днях сотрудники Школы медицины Стэнфордского университета (США) заявили, что нашли способ удлинять теломеры, открыв путь к созданию фантастических методов лечения многих возрастных и генетических заболеваний.
Группу стэнфордских исследователей возглавляли доктор Джон Рамунас (John Ramunas) и доктор Эдуард Якубов (Eduard Yakubov), которые и рассказали о потрясающем открытии на страницах научного журнала The FASEB Journal.
Теломеры нужны для того чтобы защищать хромосомы с нашим генетическим материалом от повреждений во время деления клетки. Но теломеры со временем становятся короче, поэтому каждое последующее деление клетки несет все больший риск появления различных аномалий. Это приводит к старению клетки и развитию целого ряда возрастных заболеваний.
Изучение теломеров сегодня считается одной из главных возможностей для поиска лекарств против возрастных заболеваний и, если можно так сказать, эликсира молодости. Многие ученые по всему миру работают над этим вопросом. Само по себе укорачивание теломеров представляет проблему для ученых, которые изучают деление клетки – этот процесс дает им наблюдать за клеткой лишь ограниченное число циклов, после чего она погибает. Рамунас и Якубов говорят, что новый способ удлинять теломеры существенно расширит возможности ученых.
Метод позволяет удлинять теломеры на 10%
Для увеличения длины теломеров ученые использовали модифицированную рибонуклеиновую кислоту (РНК), которая кодирует последовательность TERT.
TERT представляет собой активный компонент теломеразы – фермента, который выделяется стволовыми клетками и поддерживает здоровье теломеров при появлении нового поколения клеток. Ученые говорят, что стволовые клетки вырабатывают TERT, а вот большинство других клеток – нет.
В ходе своего исследования Рамунас и Якубов продемонстрировали, что введение в зрелые клетки человека модифицированной РНК (TERT mRNA) на протяжении всего пары дней приводит к увеличению длины теломеров до 10%. Ученые пишут, что если у молодых людей теломеры содержат около 8-10 тысяч нуклеотидов, то модифицированная РНК способна за считаные дни прибавить к ним еще 1000.
Остановимся на конкретных результатах. Клетки кожи, обработанные модифицированной TERT mRNA, в лабораторных условиях смогли делиться в 28 раз больше циклов по сравнению с обычными, а мышечные клетки – в 3 раза больше. Это говорит о том, что благодаря новому методы клетки могут прожить намного дольше.
Рамунас отмечает, что он был приятно удивлен высокой эффективностью модифицированной TERT mRNA: «Предыдущие попытки доставлять модифицированную РНК в клетки вызывали острую иммунную реакцию на теломеразу, что может иметь катастрофические последствия. Но наша новая техника отличается своей неиммуногенностью. Существующие методы удлинения действуют медленно, в то время как наш метод работает в течение пары суток, возвращая теломерам былую длину. Этот эффект соответствует омоложению примерно на 10 лет. Это позволяет надеяться, что лечение может быть быстрым и нечастым».
Потенциал открытия
Ученые говорят, что их открытие может расчистить путь к созданию новой терапии возрастных и генетических заболеваний, которые связаны с потерей длины теломеров. Сюда относят мышечную дистрофию Дюшенна – наследственное заболевание, которым в США страдает 1 из 3600 новорожденных мальчиков.
Соавтор исследования доктор Хелен Блау (Helen Blau) добавляет: «Теперь мы нашли способ удлинять теломеры на целых 1000 нуклеотидов, обращая вспять внутренние часы организма. Это эквивалентно многим годам естественного старения. Данный способ многократно увеличивает возможности по изучению клеток и тестированию новых лекарств на клеточных моделях различных заболеваний. В один прекрасный день мы сможем лечить миодистрофию Дюшенна, а также победим возрастные заболевания, такие как сахарный диабет и ишемическая болезнь сердца».
Теперь ученые намерены понять, как модифицированная TERT mRNA влияет на остальные типы человеческих клеток
