Хромосомы человека (серого цвета) с теломерами (белого цвета)
Старение, среди прочих вещей, сопровождается накоплением повреждений в геноме. Манипулируя с геном, ученым удалось обратить старческую дегенерацию мозга у мыши, восстановив чувство обоняния и обратив вспять сексуальное бесплодие. Предыдущие эксперименты показали, что, например, ограничение калорий ведет к замедлению старения, однако в первый раз удалость реально обратить старость вспять (Naik, 2010).
Сначала ученые создали быстро стареющую мышь, у которой стали возникать старческие проблемы: яички стали производить меньше спермы, мозг перестал производить новые клетки и чувство обоняния, селезенка и желудочно-кишечный тракт атрофировались. Мышь получилась по возрасту эквивалентной 80-летнему человеку и, по сути, была уже на грани смерти.
Теломераза – энзим, участвующий в создании небольших блоков ДНК, которые приклеиваются к кончикам хромосом. Эти колпачки, известные как теломеры, работают в хромосомах так же, как оконечники на шнурках – не дают им разлохматиться и сойти на нет. За открытие теломеров и теломеразы три американских ученых, Элизабет Блакбёрн (Elizabeth Blackburn), Кэрол Грейдер (Carol Greider) и Джек Шостак (Jack Szostak) получили Нобелевскую премию в 2009.Теломерная теория старения – одна из многих, и не самая главная. В нормальном организме теломеры натурально становятся короче, с каждым делением, и когда делаются уж совсем короткими, останавливают деление клетки. У пожилых людей уровень теломеразы, участвующей в восстановлении теломеров, падает, и один из методов согласно этой теории – доставить в организм теломеразу и смотреть, может ли она восстановить размер теломеров.
Статистика показывает, что люди с более длинными теломерами в клетках крови живут дольше и меньше болеют. Те, кому за 60, и с короткими теломерами, как правило, имеют диабет, сердечнососудистые заболевания, и болезнь Альцгеймера.
Исследователи (Jaskelioff et al., 2011) разработали молекулу, основанную на эстрогене, которая активировала бы дремлющий ген теломеразы, известный как TERT. Это лекарство было внедрено в виде капсулы под кожу. Мышам из контрольной группы вшили капсулу с плацебо. Лекарство, но не плацебо, как и ожидалось, увеличило количество теломеразы в тканях, а это удлинило теломеры.
Пробудились “спящие” стволовые клетки, что привело к рождению новых нейронов и других клеток организма. Селезенка, яички и мозг увеличились в размерах. Через месяц после эксперимента возраст мыши был эквивалентен 40 летнему человеку. У таких мышей яички стали вырабатывать новую активную сперму, чувство обоняния вернулось. Мышь продолжала жить как обычно, как и ее сородичи, хотя и не жила дольше других.
Это исследование оправдывает поиски стратегий в омоложении теломерного механизма для лечения болезней, вызванных старением. Однако, не все так радужно, как обычно. Есть опасения, что этот метод лечения может вызвать раковые образования, потому что этот механизм активно используется некоторыми видами рака, позволяя своим клеткам делиться практически бесконечно. До 90% раковых заболеваний человека требуют определенного уровня теломеразы для развития. Есть метод диагностики, основанный на выявлении повышенной активности теломеразы в тканях, и, соответственно, одна из стратегий борьбы с раком как раз заключается в деактивации теломеразы.
Что с этим делать, пока не до конца ясно. Один из подходов – включать теломеразу на контролируемый короткий период времени. Это позволит лечить редкие генетические заболевания, например синдром Вернера (Прогерия), который связан с механизмом теломеров и приводят к преждевременному старению.
“Очевидно”, говорит ДеПино, один из команды исследователей, “следующий эксперимент должен проверить эту технику на здоровых мышах, чтобы посмотреть, может ли это замедлить старение, остановить его или даже обратить вспять” (Naik, 2010).
Мы еще поговорим о теломерах, и о том, что вы могли бы сделать прямо сегодня по этому поводу.
Naik, G. (2010). Aging ills reversed in mice. The Wall Street Journal.
Jaskelioff, M., Muller, F. L., Paik, J.-H., Thomas, E., Jiang, S., Adams, A. C., Sahin, E., Kost-Alimova, M., Protopopov, A., Cadinanos, J., Horner, J. W., Maratos-Flier, E., & DePinho, R. A. (2011). Telomerase reactivation reverses tissue degeneration in aged telomerase-deficient mice. Nature, 469(7328), 102-106.
Фото в начале статьи — из Википедии.