Шесть химических коктейлей, способных менее чем за неделю омолодить клетки человека без необходимости в генетической терапии и без вреда для их идентичности разработала группа ученых из Гарвардской медицинской школы.
По своей сути вся жизнь человека строится вокруг хранения и сохранности информации. В клетках человека, как и у всех живых организмов с оформленным ядром, есть два основных хранилища информации — геном и эпигеном. Эти хранилища хоть и работают взаимозависимо для координации работы всех молекулярных механизмов в клетке, они различаются фундаментально.
Генетическая информация может считаться цифровой, так как более-менее кодируется однозначно в виде последовательности нуклеотидов ДНК и в основном неизменна во всех клетках в течение всей жизни человека. Эпигенетическая информация, напротив, кодируется менее стабильной цифро-аналоговой системой, она различается между клетками и меняется во времени и в ответ на воздействия окружающей среды. Состоит она из информации о множестве молекулярных меток ДНК, регулирующих во время роста и деления клеток активность генов и последующие изменения в синтезе белков.
Потеря этой эпигенетической информации считается одним из признаков старения организма на клеточном уровне. Клеточное старение сначала приводит к остановке клеточного цикла, далее — потере клеточной идентичности и уже потом полной дисфункции клеток. В организме человека это выражается в снижении способности к заживлению ран, ремоделированию тканей, предотвращению рака из-за остановки деления старых и поврежденных клеток, а также в развитии других возрастных заболеваний.
Оказалось, что путем экспрессии специфических генов, называемых факторами Яманака, этот процесс можно обратить — это превратит взрослые и даже старые клетки обратно в стволовые. Все же на живых организмах такой прием работает не всегда — полученные стволовые клетки могут начать делиться неконтролируемо, приводя к развитию рака. Помимо этого, метод требует доставки генетического материала в стареющие клетки при помощи аденоассоциированных вирусов или липидных наночастиц — это вызывает определенные опасения по поводу безопасности процедуры, а также возможных побочных эффектов.
Группа исследователей нашла выход из этой ситуации. Ученые провели масштабный скрининг наборов молекул, которые способны добиться таких же результатов по омоложению клеток человека. В результате были определены шесть химических коктейлей молекул, которые восстанавливают молодость клеток менее чем за неделю без побочных эффектов в виде рака, не требуя вводить генетический материал.
Свой подход с применением специальных химических коктейлей авторы назвали методом EPOCH — эпигенетическое программирование здоровья старых клеток. Кроме описанных плюсов, EPOCH имеет еще одно важное преимущество — процесс не влияет на клеточную идентичность, то есть после процедуры старая клетка кожи не становится стволовой, а остается клеткой кожи, только более молодой. Исследователи рассказали о своем открытии в статье, опубликованной в журнале Aging.
