Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Cell, ученые из Пекина сделали решительный шаг к невозможному — обратили вспять процесс старения у пожилых животных, чтобы вернуть им биологическую молодость.
Усилив человеческие стволовые клетки геном, который давно связывают с долголетием, они омолодили пожилых обезьян — улучшили память, укрепили кости, успокоили воспаления и восстановили молодость десятков органов.
Modernity.news сообщает: Хотя эта работа все еще проводится на животных, она является одной из самых убедительных демонстраций того, что старение приматов может быть обратимо.
Наука, лежащая в основе прорыва
В центре исследования находятся мезенхимальные прогениторные клетки (MPC) — тип стволовых клеток, обнаруженных в костном мозге и соединительных тканях. Эти клетки действуют как обслуживающий персонал организма, способный превращаться в костные, хрящевые, жировые и мышечные клетки, а также выделять факторы, которые помогают близлежащим тканям восстанавливаться.
Но, как и все клетки, MPC стареют вместе с нами и в конечном итоге подвергаются старению — состоянию постоянного ухода на пенсию. Стареющие клетки больше не делятся. Хуже того, они выделяют воспалительные молекулы, сигналы рубцовой ткани и другие «токсичные сигналы», которые ускоряют старение соседних клеток. Фактически, стареющие клетки распространяют ухудшение состояния.
Модернизация системы восстановления с помощью FoxO3
Чтобы преодолеть это истощение, исследователи обратились к FoxO3, белку, известному как регулятор генов долголетия. В здоровых молодых клетках FoxO3 действует как оператор коммутатора, включая пути восстановления ДНК, антиоксидантную защиту и программы сопротивляемости стрессу. В более старых клетках активность FoxO3 ослабевает, что делает их уязвимыми для повреждений.
Гидра, пресноводный организм, способный бесконечно регенерироваться, в значительной степени полагается на FoxO для поддержания активности своих стволовых клеток. Люди обладают тем же белком, и генетические исследования связывают варианты FOXO3 с исключительной долговечностью у людей.
Команда Китайской академии наук генетически модифицировала MPC, чтобы FoxO3 оставался постоянно активным внутри ядра, постоянно включая защитные гены.
Исследователи создали клетки, устойчивые к старению – «SRC» – путем изменения генов, которые контролируют восстановление ДНК, сопротивляемость стрессу и функцию митохондрий. Затем эти укрепленные клетки были пересажены пожилым макакам, возраст которых примерно соответствует возрасту человека в 60-70 лет.
Они обнаружили, что лечение SRC смягчало возрастное сокращение мозга и омолаживало многие органы и ткани.
Проще говоря: MPC обеспечили аппаратное обеспечение — естественную ремонтную команду организма, — а FoxO3 стал программным обновлением, которое сделало их устойчивыми к старению.
Что произошло внутри обезьян
Результаты были поразительными:
- Здоровье костей: Обычно у пожилых приматов наблюдается прогрессирующая потеря костной массы, аналогичная остеопорозу у людей. Обезьяны, которые получали SRC, сохранили или даже улучшили плотность костей, что свидетельствует о том, что лечение обратил вспять процесс разрушения скелета.
- Когнитивные способности: при тестировании на память и обучаемость обезьяны, прошедшие лечение, показали значительно лучшие результаты, более эффективно вспоминая объекты и проходя лабиринты, чем их нелеченные сородичи.
- Воспаление: анализы крови показали резкое снижение маркеров воспаления. Поскольку хроническое воспаление — иногда называемое «воспалением старения» — является причиной многих возрастных заболеваний, этот результат свидетельствует о том, что SRC могут помочь устранить причину множества расстройств.
- Жизнеспособность органов: сканирование и биопсия после лечения показали омоложение мозга, костей и даже репродуктивных органов. Исследователи полагают, что этот широко распространенный эффект был вызван экзосомами — крошечными везикулами, выделяемыми SRC, которые переносят омолаживающие белки и генетический материал в другие клетки, по сути действуя как посланники молодости.
Как сказал один из ведущих ученых, Си Ван: «Мы видим доказательства омоложения».
Почему это важно
Большинство протестированных на сегодняшний день стратегий борьбы со старением — от рапамицина до имитаторов голодания — работают в основном на грызунах. Перенести эти достижения на приматов, которые имеют более длительную продолжительность жизни и сложную физиологию, было недостижимой целью.
Это исследование отличается. Демонстрируя функциональное омоложение у макак, оно преодолевает разрыв между биологией мышей и потенциалом человека. Результаты исследования предполагают, что старение — это не просто результат пассивного износа, а, по крайней мере частично, программируемый и обратимый процесс.
Если подобные подходы сработают на людях, SRC могут однажды лечить не только остеопороз или ухудшение памяти, но и более широкий синдром старения как такового.
Но остаются огромные вопросы
Эксперты подчеркивают, что, хотя результаты обнадеживают, их применение к людям далеко не гарантировано. Возникают вопросы:
- Безопасность: будут ли клетки, устойчивые к старению, вести себя предсказуемо, или они могут сохраняться слишком долго, увеличивая риск рака?
- Долговечность: как долго сохраняются преимущества? Месяцы? Годы? Всю жизнь?
- Доставка: можно ли производить такие клетки в больших количествах, и примет ли их организм без иммунного отторжения?
- Этика: как такие методы лечения должны тестироваться на людях и кто должен иметь к ним доступ, если они работают?
«Это важная веха, но мы не должны спешить с заголовками о бессмертии человека», — сказал независимый эксперт по геронтологии. «Это показывает, что системное старение у приматов можно модулировать — и это достаточно важно».
Взгляд в будущее
На данный момент макаки остаются под наблюдением, а их тела посылают сигналы молодости от пересаженных клеток. Но последствия этого открытия глубоки: если ученые смогут восполнить механизмы восстановления организма клетками, способными противостоять старению, медицина может перейти от лечения отдельных заболеваний к устранению их общей причины.
Эта идея, когда-то отвергнутая как научная фантастика, теперь становится все ближе к научному факту.
По материалам: https://ufospace.net/scientists-successfully-reverse-aging-in-monkeys-with-super-stem-cells