Как происходит старение
Вся жизнь, по сути своей, строится вокруг хранения и хранения информации. В клетках человека, как и у всех эукариот – живых организмов с оформленным ядром, есть два основных хранилища информации: геном и эпигеном. Хотя эти хранилища работают взаимосвязанно, чтобы координировать работу всех молекулярных механизмов в клетке, они фундаментально отличаются.
Также на тему Секрет долголетия: 7 продуктов, способных продлить жизнь
Генетическая информация может считаться цифровой, поскольку более или менее однозначно кодируется посредством последовательности нуклеотидов ДНК и в значительной степени неизменна во всех клетках в течение жизни человека. А эпигенетическая информация кодируется менее стабильной цифро-аналоговой системой, различающейся между клетками и изменяющейся во времени и в ответ на воздействие окружающей среды. Она состоит из информации о множестве молекулярных меток ДНК, регулирующих активность генов и дальнейшие изменения в синтезе белков во время роста и деления клеток.
Одним из признаков старения организма на клеточном уровне считается утрата этой эпигенетической информации. Клеточное старение приводит к остановке цикла, потере идентичности, а затем и полной дисфункции клеток. Для организма это снижение способности к заживлению ран, ремоделированию тканей, предотвращению рака путем остановки деления старых и поврежденных клеток, а также в развитии других типичных возрастных заболеваний.
Недостатки предыдущих методов омоложения
Как оказалось, этот процесс можно изменить путем экспрессии специфических генов, которые называют факторами Яманака, что превратит взрослые и даже старые клетки обратно в стволовые. Однако на живых организмах такой "фокус" не всегда работает: полученные стволовые клетки могут начать неконтролируемо делиться, что приводит к развитию рака. Кроме того, метод требует доставки генетического материала в стареющие клетки с помощью аденоассоциированных вирусов или липидных наночастиц, что вызывает определенные опасения безопасности процедуры и возможных побочных эффектов.
Новый способ омоложения
Группа исследователей из США во главе с биологами из США Гарвардской медицинской школы нашла выход из сложившейся ситуации. Ученые провели масштабный скрининг наборов молекул, способных добиться результатов по омоложению клеток человека. В результате они определили шесть химических коктейлей молекул, восстанавливающих молодость клеток менее чем через неделю без необходимости вводить генетический материал и без побочных эффектов рака.
Авторы назвали свой подход с применением специальных химических коктейлей методом EPOCH ("эпигенетическое программирование здоровья старых клеток"). Помимо описанных выше плюсов, EPOCH имеет еще одно важное преимущество: этот процесс не влияет на клеточную идентичность, то есть старая клетка кожи после процедуры не становится стволовой, а остается клеткой кожи лишь немного младшей.
По словам ученых, будущая работа будет направлена на понимание того, как долго сохраняются эффекты лечения методами EPOCH и возвращают ли они назад признаки старения, увеличивая продолжительность жизни мышей. Впоследствии исследователи надеются перенести свою методику на лечение и омоложение человека.