Новое исследование показало, что одна небольшая молекула может восстановить мышечную силу, стимулировать рост клеток мозга и уменьшить воспаление у старых мышей.
До сих пор антивозрастная молекула была протестирована только на грызунах и в человеческих клетках в лабораторных условиях. Но исследователи говорят, что результаты достаточно убедительны, чтобы перейти к испытаниям соединения на людях, возможно, в течение нескольких лет.
«Учитывая убедительность доклинических данных, я считаю, что есть оправдание для продвижения вперед», — сказал старший автор исследования доктор Рональд ДеПиньо, профессор и бывший президент Онкологического центра доктора медицины Андерсона Техасского университета.
«Мы уверены, что этот механизм окажет благотворное влияние на факторы, влияющие на продолжительность жизни, что позволит людям жить более здоровой жизнью в старости», -сказал ДеПиньо.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Cell, ученые стремились увеличить количество белка, количество которого обычно уменьшается с возрастом: обратной транскриптазы теломеразы (TERT).
TERT — это ключевой винтик в клеточной машине, который увеличивает длину теломер — защитных колпачков, которые предотвращают изнашивание концов хромосом . Укорачивание теломер связывают со старением и возрастными заболеваниями, такими как рак. Это укорачивание происходит отчасти потому, что с возрастом на наших хромосомах накапливаются химические метки, вызывая так называемые « эпигенетические » изменения. Некоторые из этих изменений отключают ген TERT, заставляя клетки вырабатывать меньше белка.
Это угрожает целостности теломер и имеет широкомасштабные эффекты на то, насколько экспрессируются другие гены. Это потому, что TERT, по-видимому, является главным контроллером, который помогает регулировать набор генов, связанных со старением, включая гены, участвующие в росте и старении клеток мозга, состоянии, подобном зомби, в которое все больше и больше клеток входят по мере старения организма. По мере того, как число этих зомби растет, они вызывают разрушительное воспаление в организме.
«Наша лаборатория первой показала, что старение — обратимый процесс», и что TERT может стать посредником в этом переходе в обратную сторону, сказал ДеПиньо. В 2010 году ДеПиньо и его коллеги сообщили, что, когда они отключили ген TERT у мышей с помощью экспериментальных методов, животные преждевременно постарели.
«Когда мы снова включили его, мы ожидали просто остановки процесса старения», — сказал ДеПиньо. «Но вместо этого мы увидели омоложение».
Это омоложение проявилось в клетках по всему телу. Последующая работа команды показала, что восстановление «молодых» уровней TERT в мышиной модели болезни Альцгеймера обратило вспять признаки заболевания, включая накопление аномальных белков в мозге.
Учитывая эти результаты, в новом исследовании ученые хотели обнаружить лекарствоподобные вещества, которые могли бы повысить уровень TERT до уровня, наблюдаемого в здоровых молодых клетках. Они разработали экран, используя клетки мыши, модифицированные так, чтобы нести человеческую версию гена TERT. Всего они проверили 653 000 соединений и остановились на одном, которое оказалось наиболее эффективным, которое они назвали соединением, активирующим TERT (TAC).
В лабораторных исследованиях молекула увеличила количество TERT в клетках здорового человека и в клетках, полученных от людей с синдромом Вернера — редким заболеванием, которое вызывает быстрое и преждевременное старение. Эти последние клетки заметно удлиняли свои теломеры под воздействием этой молекулы.
У мышей, которым вводили TAC, молекула усилила TERT в тканях по всему телу, включая мозг. Это говорит о том, что препарат легко проникает в мозг, сказал ДеПиньо, чего не могут сделать многие молекулы.
На старых мышах исследователи рассмотрели краткосрочное лечение TAC продолжительностью около одной недели и хроническое лечение продолжительностью шесть месяцев. Кратковременное лечение обратило вспять признаки старения клеток крови; уменьшил известный фактор старения во многих тканях; и усилили ключевую молекулу для роста клеток мозга. Длительное лечение увеличило рост клеток мозга в гиппокампе, ключевом центре памяти в мозге, а также, по-видимому, улучшило показатели грызунов в тестах на память. Дополнительные тесты показали, что это также улучшило координацию мышей и мышечную силу.
TAC работает, запуская цепочку событий в клетках, которая включает главный регулятор гена и в конечном итоге отключает ген TERT. Эти эффекты временные, достигают пика примерно через восемь часов и исчезают через 24 часа после инъекции, сказал ДеПиньо.
По его словам, в течение этого периода времени препарат «восстанавливает физиологический, молодой уровень TERT».
Потребуется больше работы, чтобы довести TAC до пациентов-людей. Следующими шагами будет модификация препарата для повышения его эффективности, а также выявление и устранение любых вредных эффектов. (В ходе этих первоначальных экспериментов не наблюдалось ни одного.) 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, сказал ДеПиньо.
Теоретически препарат можно было бы изучить как способ предотвращения возрастных заболеваний еще до того, как они начнутся, но, скорее всего, сначала он будет одобрен для лечения конкретного заболевания, например, болезни Альцгеймера, сказал ДеПиньо.
