Как показывают новые исследования, одна маленькая молекула может восстанавливать мышечную силу, стимулировать рост клеток мозга и уменьшать воспаление.
Пока антивозрастная молекула была протестирована только на грызунах и на клетках человека в лабораторных условиях. Но исследователи говорят, что результаты достаточно убедительны, чтобы провести испытания этого соединения на людях, возможно, в ближайшее время.
«Учитывая убедительность доклинических данных, я считаю, что есть основания для дальнейшего продвижения этого исследования», — говорит ведущий автор исследования доктор Рональд Депиньо, профессор Онкоцентра им. Андерсона при Техасском университете.
«Мы уверены, что этот механизм окажет благотворное воздействие на продолжительность жизни, — говорит учёный. — Это позволит людям вести более здоровый образ жизни в пожилом возрасте».
В новом исследовании, опубликованном в журнале Cell, исследователи попытались увеличить количество белка, которое обычно уменьшается с возрастом: обратной транскриптазы теломеразы (TERT).
TERT является ключевым звеном в клеточном механизме, который увеличивает длину теломер — защитных оболочек, предотвращающих изнашивание концов хромосом. Укорочение теломер связывают со старением и возрастными заболеваниями, такими как рак. Это сокращение происходит отчасти потому, что с возрастом в наших хромосомах накапливаются химические метки, вызывающие так называемые «эпигенетические» изменения. Некоторые из этих изменений отключают ген TERT, в результате чего клетки вырабатывают меньше белка. Это угрожает целостности теломер и оказывает значительное влияние на экспрессию других генов.
TERT, вероятно, является основным координатором, который помогает регулировать набор генов, связанных со старением, включая гены, участвующие в росте и старении клеток мозга — состоянии, подобном зомби, в которое впадает все больше и больше клеток по мере старения организма. По мере того как число этих зомби растёт, они вызывают разрушительное воспаление в организме.
«Наша лаборатория была первой, кто показал, что старение — это обратимый процесс», и что TERT может способствовать обратному процессу, сказал Депиньо.
В 2010 году Депиньо с коллегами сообщили, что, когда они отключили ген TERT у мышей, те преждевременно состарились.
«Когда мы вновь включили его, мы ожидали увидеть, что процесс старения просто приостановится, — рассказывает исследователь — Но вместо этого мы обнаружили омоложение».
Это омоложение проявилось в клетках всего организма. Последующие эксперименты показали, что восстановление «юношеского» уровня TERT в мышиной болезни Альцгеймера обратило вспять признаки заболевания, включая накопление аномальных белков в мозге.
Учитывая эти результаты, в новом исследовании учёные хотели найти вещества, похожие на лекарственные препараты, которые могли бы повысить уровень TERT до уровня, наблюдаемого в здоровых молодых клетках. Они разработали скрининг, используя клетки мыши, модифицированные таким образом, чтобы они несли человеческую версию гена TERT. В общей сложности они проанализировали 653’000 соединений, остановившись на одном, который показался им наиболее действенным, и назвали его TERT-активирующим соединением (TAC).
В лабораторных условиях молекула увеличивала количество TERT в клетках здорового человека и в клетках, полученных от людей с синдромом Вернера, редким заболеванием, которое вызывает быстрое и преждевременное старение. Эти клетки заметно удлиняли свои теломеры под воздействием молекулы.
У мышей, которым вводили TAC, молекула повышала уровень TERT в тканях по всему организму, включая головной мозг. Это говорит о том, что препарат легко проникает в мозг, чего не могут сделать многие молекулы, сказал Депиньо.
На старых мышах исследователи изучали как кратковременное лечение TAC, длящееся около одной недели, так и хроническое лечение, длящееся шесть месяцев.
Кратковременное лечение обратило вспять признаки старения клеток крови, уменьшило известный фактор старения многих тканей и усилило действие ключевой молекулы, отвечающей за рост клеток головного мозга. Длительное лечение увеличило рост клеток в гиппокампе, ключевом центре памяти в мозге, а также, по-видимому, улучшило результаты тестов на память у грызунов. Дополнительные тесты показали, что у мышей также улучшилась координация и мышечная сила.
По словам Депиньо, TAC запускает цепочку событий в клетках, которая включает главный ген-регулятор и затем отключает ген TERT. Эффект носит временный характер, достигая максимума примерно через 8 часов и исчезая через 24 часа после инъекции. За это время препарат «восстанавливает физиологический, юношеский уровень TERT», — говорит автор работы.
Впереди учёных ждёт задача, чтобы донести TAC до пациентов-людей. Следующими шагами будут модификация препарата для повышения его эффективности, а также выявление и устранение любых побочных эффектов. (В ходе первичных экспериментов их не наблюдалось). По словам Депиньо, препарат или его производное необходимо будет дополнительно протестировать на животных, прежде чем переходить к испытаниям на здоровых добровольцах, а затем на людях с различными возрастными заболеваниями.
Теоретически, препарат можно было бы использовать как способ предотвращения возрастных заболеваний ещё до того, как они проявятся, но, скорее всего, сначала он будет одобрен для лечения конкретных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, добавил Депиньо.
