На пути к бессмертию. Способы омолодить человеческие клетки

Фуллерены ‎молодости

Весной‏ ‎этого ‎года ‎в ‎ФБГНУ ‎"Медико-генетический‏ ‎научный ‎центр"‏ ‎в‏ ‎Москве ‎группа ‎ученых‏ ‎смогла ‎ненадолго‏ ‎"омолодить" ‎живую ‎клетку ‎при‏ ‎помощи‏ ‎фуллеренов ‎—‏ ‎углеродосодержащих ‎веществ, встречающихся‏ ‎в ‎природе ‎только ‎в ‎шунгите,‏ ‎метеоритах‏ ‎и ‎космических‏ ‎туманностях.

"Специалисты ‎долгое‏ ‎время ‎подозревали, ‎что ‎фуллерены ‎обладают‏ ‎антиоксидантным‏ ‎действием,‏ ‎ведь ‎в‏ ‎водных ‎растворах‏ ‎они ‎способны‏ ‎связывать‏ ‎активные ‎формы‏ ‎кислорода. ‎Однако ‎проверить ‎это ‎было‏ ‎нельзя: ‎фуллерены‏ ‎не‏ ‎растворяются ‎в ‎воде,‏ ‎поэтому ‎не‏ ‎годились ‎для ‎экспериментов. ‎Но‏ ‎наши‏ ‎коллеги ‎из‏ ‎Института ‎проблем‏ ‎химической ‎физики ‎РАН ‎в ‎Черноголовке‏ ‎не‏ ‎так ‎давно‏ ‎синтезировали ‎новые,‏ ‎водорастворимые ‎формы ‎этих ‎веществ, ‎которые‏ ‎мы‏ ‎и‏ ‎использовали ‎на‏ ‎клеточных ‎культурах",‏ ‎— ‎рассказала‏ ‎РИА‏ ‎Новости ‎заведующая‏ ‎лабораторией ‎молекулярной ‎биологии ‎ФГБНУ ‎МГНЦ‏ ‎Светлана ‎Костюк,‏ ‎руководившая‏ ‎экспериментом.

По ‎словам ‎Костюк,‏ ‎фуллерены, ‎действительно,‏ ‎смогли ‎нейтрализовать ‎в ‎клетке‏ ‎активные‏ ‎формы ‎кислорода,‏ ‎которые ‎связывают‏ ‎с ‎механизмами ‎старения. ‎Но ‎антиоксидантное‏ ‎действие‏ ‎длилось ‎не‏ ‎больше ‎48‏ ‎часов, ‎а ‎затем ‎клетка ‎сама‏ ‎начинала‏ ‎синтезировать‏ ‎активный ‎кислород‏ ‎— ‎он‏ ‎нужен ‎ей‏ ‎для‏ ‎процесса ‎межклеточной‏ ‎сигнализации.

"В ‎клетках, ‎"очищенных" ‎от ‎активных‏ ‎форм ‎кислорода,‏ ‎активировался‏ ‎ген ‎NOX ‎4,‏ ‎ответственный ‎за‏ ‎синтез ‎свободных ‎радикалов. ‎Мы‏ ‎попытались‏ ‎остановить ‎этот‏ ‎процесс ‎с‏ ‎помощью ‎веществ, ‎которые ‎препятствуют ‎активации‏ ‎NOX4,‏ ‎и ‎смогли‏ ‎значительно ‎пролонгировать‏ ‎антиоксидантный ‎эффект, ‎что, ‎конечно, ‎большой‏ ‎плюс.‏ ‎Наша‏ ‎работа ‎еще‏ ‎раз ‎подтверждает:‏ ‎любые ‎соединения‏ ‎нужно‏ ‎изучать ‎не‏ ‎просто ‎в ‎водных ‎растворах, ‎а‏ ‎на ‎клетках,‏ ‎ведь‏ ‎они ‎могут ‎отвечать‏ ‎неожиданным ‎образом",‏ ‎— ‎объясняет ‎исследователь.

Пей ‎вино,‏ ‎ешь‏ ‎шоколад

Более ‎продолжительного‏ ‎эффекта ‎удалось‏ ‎добиться ‎ученым ‎из ‎Эксетерского ‎университета‏ ‎(Великобритания),‏ ‎которые ‎воздействовали‏ ‎на ‎старые‏ ‎человеческие ‎клетки ‎соединительной ‎ткани ‎—‏ ‎фибробласты‏ ‎—‏ ‎ресвератролом. Это ‎вещество‏ ‎содержится ‎в‏ ‎красном ‎винограде,‏ ‎красном‏ ‎вине, ‎чернике‏ ‎и ‎темном ‎шоколаде.

В ‎результате ‎экспериментов‏ ‎стареющие ‎клетки‏ ‎значительно‏ ‎помолодели ‎— ‎у‏ ‎них ‎восстановился‏ ‎цикл ‎деления ‎и ‎увеличилась‏ ‎длина‏ ‎теломер ‎(концевых‏ ‎участков ‎хромосом,‏ ‎укорочение ‎которых ‎считается ‎одним ‎из‏ ‎основных‏ ‎признаков ‎старения).‏ ‎Произошло ‎это‏ ‎благодаря ‎тому, ‎что ‎ресвератрол ‎умеет‏ ‎включать‏ ‎гены,‏ ‎стимулирующие ‎активность‏ ‎факторов ‎сплайсинга‏ ‎("созревания" ‎матричной‏ ‎РНК).‏ ‎Их ‎угасание,‏ ‎как ‎правило, ‎запускает ‎механизм ‎старения.

Теперь‏ ‎главная ‎задача‏ ‎ученых‏ ‎— ‎разработать ‎препараты‏ ‎с ‎высоким‏ ‎содержанием ‎ресвератрола, ‎которые ‎бы‏ ‎замедляли‏ ‎старение ‎организма.‏ ‎В ‎продуктах‏ ‎питания ‎и ‎вине ‎его ‎слишком‏ ‎мало.

Перепрограммировать‏ ‎клетку

Обратить ‎старение‏ ‎вспять ‎удалось‏ ‎и ‎американским ‎медикам ‎из ‎Хьюстонского‏ ‎методистского‏ ‎исследовательского‏ ‎института. ‎Они‏ ‎с ‎помощью‏ ‎РНК-терапии ‎удлинили‏ ‎теломеры‏ ‎в ‎клетках,‏ ‎взятых ‎у ‎детей, ‎больных ‎прогерией‏ ‎— ‎редким‏ ‎генетическим‏ ‎заболеванием, ‎вызывающим ‎преждевременное‏ ‎старение ‎организма.

У‏ ‎таких ‎пациентов ‎теломеры ‎—‏ ‎насадки,‏ ‎расположенные ‎на‏ ‎концах ‎хромосом‏ ‎и ‎обеспечивающие ‎репликацию ‎(удвоение) ‎ДНК,‏ ‎—‏ ‎от ‎рождения‏ ‎очень ‎короткие,‏ ‎из-за ‎чего ‎эти ‎люди ‎начинают‏ ‎стареть‏ ‎еще‏ ‎в ‎детстве.‏ ‎Ученые ‎хотели‏ ‎заставить ‎клетки‏ ‎больных‏ ‎прогерией ‎вырабатывать‏ ‎теломеразу ‎— ‎особый ‎фермент, ‎способный‏ ‎увеличивать ‎длину‏ ‎теломер‏ ‎(он ‎активен ‎в‏ ‎тех ‎клетках,‏ ‎которым ‎надо ‎постоянно ‎делиться‏ ‎—‏ ‎например, ‎в‏ ‎стволовых ‎и‏ ‎половых) ‎и ‎таким ‎образом ‎замедлить‏ ‎старение.

Для‏ ‎этого ‎в‏ ‎фибробласты ‎пациентов‏ ‎ввели ‎матричную ‎РНК, ‎кодирующую ‎человеческую‏ ‎теломеразу.‏ ‎Процедуру‏ ‎провели ‎три‏ ‎раза ‎с‏ ‎интервалом ‎в‏ ‎48‏ ‎часов. ‎В‏ ‎результате ‎восстановилось ‎нормальное ‎деление ‎клеток‏ ‎в ‎культуре‏ ‎и‏ ‎увеличился ‎срок ‎их‏ ‎жизни. ‎При‏ ‎этом ‎исследователи ‎зафиксировали ‎признаки‏ ‎омоложения‏ ‎клеток ‎соединительной‏ ‎ткани ‎—‏ ‎повышение ‎активности ‎теломеразы ‎и ‎рост‏ ‎длины‏ ‎теломер.

При ‎делении‏ ‎клеток ‎теломеры,‏ ‎расположенные ‎на ‎концах ‎хромосом, ‎не‏ ‎допускают‏ ‎их‏ ‎слипания ‎и‏ ‎латают ‎те‏ ‎участки ‎молекулы‏ ‎ДНК,‏ ‎которые ‎недокопировались‏ ‎в ‎процессе ‎деления. ‎С ‎каждым‏ ‎делением ‎теломеры‏ ‎укорачиваются.‏ ‎Когда ‎они ‎израсходованы,‏ ‎клетки ‎не‏ ‎могут ‎размножаться. ‎Укорочение ‎теломер‏ ‎считается‏ ‎одной ‎из‏ ‎основных ‎причин‏ ‎клеточного ‎старения.

Синекожие ‎и ‎вечно ‎молодые

Ученые‏ ‎из‏ ‎Мэрилендского ‎университета‏ ‎(США) ‎выяснили,‏ ‎что ‎клетки ‎можно ‎омолодить ‎с‏ ‎помощью‏ ‎метиленового‏ ‎синего (Methylenum ‎coeruleum)‏ ‎— ‎химического‏ ‎соединения, ‎применяемого‏ ‎для‏ ‎окраски ‎хлопка,‏ ‎шерсти ‎и ‎шелка ‎и ‎как‏ ‎антидот ‎при‏ ‎отравлении‏ ‎цианидами ‎и ‎угарным‏ ‎газом.

Исследователи ‎в‏ ‎течение ‎четырех ‎недель ‎обрабатывали‏ ‎этим‏ ‎красителем ‎фибробласты‏ ‎кожи, ‎взятые‏ ‎у ‎здоровых ‎людей ‎разного ‎возраста‏ ‎и‏ ‎у ‎больного‏ ‎прогерией. ‎Выяснилось,‏ ‎что ‎это ‎вещество ‎эффективно ‎снижает‏ ‎уровень‏ ‎активных‏ ‎форм ‎кислорода‏ ‎в ‎митохондриях,‏ ‎переизбыток ‎которого‏ ‎связывают‏ ‎со ‎старением.‏ ‎Метиленовый ‎синий ‎замедлял ‎процессы ‎старения‏ ‎клеток, ‎увеличивал‏ ‎плотность‏ ‎дермального ‎слоя ‎кожи‏ ‎и ‎ускорял‏ ‎заживление ‎ран.

Действие ‎красителя ‎испытали‏ ‎на‏ ‎клеточных ‎линиях‏ ‎от ‎людей‏ ‎разного ‎возраста. ‎Выяснилось, ‎что ‎этот‏ ‎препарат‏ ‎в ‎клетках‏ ‎соединительной ‎ткани‏ ‎80-летнего ‎человека ‎снижает ‎уровень ‎активных‏ ‎форм‏ ‎кислорода‏ ‎до ‎показателей,‏ ‎характерных ‎для‏ ‎людей ‎моложе‏ ‎30‏ ‎лет.

Кроме ‎того,‏ ‎метиленовый ‎синий ‎не ‎оказывает ‎отрицательного‏ ‎воздействия ‎на‏ ‎кожу,‏ ‎если ‎его ‎применять‏ ‎в ‎течение‏ ‎долгого ‎времени. ‎Поэтому ‎сейчас‏ ‎ученые‏ ‎работают ‎над‏ ‎созданием ‎косметических‏ ‎средств ‎на ‎основе ‎этого ‎вещества,‏ ‎которые‏ ‎позволят ‎сохранять‏ ‎молодость ‎кожи‏ ‎как ‎можно ‎дольше.