Модификация теломер повернула старение вспять

Исследователи из Стэнфордского университета разработали и успешно испытали новую технологию  увеличения длины теломер — особых участков хромосом, которые играют роль "защитных колпачков" для хромосом. У молодых людей, теломеры имеют длину около 8000-10 000 нуклеотидов. К сожалению, с каждым делением клетки количество теломер сокращается, и когда они достигают критической длины, клетка прекращает делиться. Максимально возможное количество делений, так называемый предел Хейфлика, составляет в среднем 50 ±10 делений клетки, после чего клетка умирает естественной смертью. Этот природный "обратный отсчет" не только ограничивает продолжительность жизни организмов, но и затрудняет культивирование клеток в лабораторных условиях.

Хромосомы (синий цвет) и теломеры (желтый)

Ученые полагают, что искусственное наращивание длины теломер является одним из способов радикального (минимум в несколько раз) продления жизни и, возможно, даже бессмертия. Опыты ученых из Стэнфорда подтверждают эту гипотезу.

Новая процедура увеличения длины теломер использует модифицированную РНК, что позволяет проводить опыты на  большом количестве клеток и разрабатывать соответствующие препараты. В ходе экспериментов модифицированные человеческие клетки кожи могли делиться почти в два раза большее количество раз, чем  обычные. Таким образом, новая технология может использоваться при разработке методик лечения заболеваний, вызванных укороченными теломерами, а также лабораторных экспериментов с продлением жизни.  

Исследователи использовали модифицированную РНК, которая увеличивает длину теломер с помощью кодирования активного компонента природного фермента теломеразы (TERT). Новая технология имеет важное преимущество: она не вызывает иммунного ответа (аллергии). Кроме того, она обратимая, то есть искусственная РНК наращивает теломеры однократно, после чего в течение 48 часов она разрушается. Дальше идет естественный процесс с постепенным сокращением длины теломер в процессе деления клеток. Фактически, это "инъекция долголетия", которая удлиняет теломеры и добавляет клеткам продолжительности жизни, но не делает их бессмертными. Это очень важно, поскольку "заморозка" длины теломер может привести к развитию онкозаболеваний.

Новая РНК-технология добавляет теломерам около 1000 нуклеотидов — это примерно 10% от общей длины теломер. В пробирке модифицированные клетки делятся во много раз больше, чем обычные, например, в среднем на 28 раз больше если речь идет о модификации клеток кожи и на 3,4 раза больше для клеток мышц.

"Существующие переходные методы удлинения теломер действуют медленно, — рассказывает один из авторов исследования Джон Рамунас (John Ramunas). —  Наш метод действует в течение всего нескольких дней. Один сеанс лечения обращает биологические часы вспять на десять лет, то есть на это время задерживает старение".

Разумеется, пока новая технология — это лишь ранние опыты с клетками всего двух типов в пробирке. Однако достижение ученых внушает оптимизм: впервые удалось разработать способ продления жизни клеток без побочных эффектов и высокого риска долговременных осложнений. Теоретически, можно создать "укол долголетия"  с помощью введения генно-модифицированного вируса, который введет РНК в клетки и увеличит длину теломер. На разработку и сертификацию такой технологии понадобятся годы, но если ученые достигнут успеха, времени у людей станет гораздо больше.