Стареющие клетки кожи удалось перепрограммировать — они помолодели на 30 лет

Ученые нашли способ обратить вспять процесс старения человеческой кожи. Новый метод позволяет стареющим клеткам обновляться на 30 лет. Это открытие может оказаться прорывом в регенеративной медицине.

Старение — это постепенное снижение функции клеток и тканей с течением времени, которое взаимосвязано с различными молекулярными признаками: истощением теломер, генетической нестабильностью и др. Это воздействует на общую функцию клеток и межклеточную связь, способствует истощению запасов стволовых клеток и вызывает дисфункцию тканей.

Ученые из Института Бэбрахама изначально намеревались создать эмбриональные стволовые клетки , которые могут делиться на клетки любого типа в организме, но в результате своей работы перепрограммировали клетки человеческой кожи. При этом получилось даже частично восстановить функции, утраченные в старых клетках, а молекулярные показатели биологического возраста «омолодились». Исследование вышло в журнале eLife.

Ученые открыли метод омоложения клеток, когда они обновляются, но продолжают выполнять свои функции. Изображение: Pixabay

В 2007 году лауреат Нобелевской премии Шинья Яманака впервые превратил «нормальные» клетки с определенными функциями, в стволовые — они, в свою очередь, способны развиваться в клетки любого типа. Этот метод требует около 50 дней и подразумевает воздействие на клетки четырех ключевых молекул, называемых факторами Яманаки.

Новый метод  подразумевает, что факторы Яманаки действуют на клетки лишь 13 дней вместо 50, а потом те продолжают развиваться в естественных условиях. В результате эксперимента клетки не превратились в эмбриональные стволовые клетки, а «омолодились» на 30 лет.

Во время развития клеток в естественных условиях исследователи наблюдали, вернутся ли к ним их специфические функции, которые свойственны клеткам кожи. Изучая выработку коллагена в клетках , ученые выявили, что возрастные изменения в клетках исчезли и идентичность была утеряна. Но после роста в нормальных условиях через определенный период времени у клеток снова появились функции фибропластов (клеток кожи). Более того, омоложенные фибробласты вырабатывали больше белков коллагена по сравнению с клетками, которые не перепрограммировали.

Затем команда исследователей измерила связанные с возрастом биологические изменения в перепрограммированных клетках и оказалось, что клетки соответствуют профилю тех, кто на 30 лет моложе.

Слева направо: молодые фибробласты, через 10 дней, через 10 дней с обработкой, через 13 дней, через 13 дней с обработкой. Красным цветом показано производство коллагена клетками кожи, называемыми фибробластами. Изображение: Fátima Santos, Babraham Institute

По словам авторов исследования, новые результаты могут привести к инновационному подходу к лечению старения, что может «революционизировать» регенеративную медицину. Но пока эксперимент возможен только в лабораторных условиях.

Но также фибробласты имеют свойство перемещаться в области кожи, нуждающиеся в восстановлении. Исследователи сделали надрез слоя частично омоложенных клеток и увидели, что обработанные фибробласты перемещаются в надрез быстрее, чем старые клетки. Это дает ученым надежду, что исследование в будущем можно применять для лучшего заживления ран.