Один ген омолодил клетки и продлил жизнь мышам

Отправной точкой послужило открытие японского ученого Синъи Яманаки, удостоенное Нобелевской премии: если заставить клетку усиленно включить четыре особенных гена («факторы Яманаки»), она может вернуться в почти младенческое состояние, из которого способна стать любой другой клеткой. А если включать эти гены лишь короткими импульсами, старые клетки частично омолаживаются, но продолжают делать свою прежнюю работу. Это показало, что старение — не однонаправленный процесс, так как в состарившихся клетках остается скрытый запас на омоложение.Постоянная активация этих факторов повышает риск развития опухолей. Поэтому ученые ищут более безопасные способы вернуть клеткам молодость.

Чтобы находить такие решения, команда сначала создала особый инструмент — возрастной предсказатель. Он работает по активности генов, обучили его на образцах клеток кожи 464 доноров самых разных возрастов. Алгоритм читает, какие гены и насколько активно работают в клетке, и на этой основе определяет ее биологический возраст. То есть, подобно тому, как по пробегу и состоянию деталей можно оценить реальный износ машины независимо от года выпуска. Точность инструмента подтвердили на клетках доноров 55, 65 и 79 лет, к которым применяли разные экспериментальные способы омоложения.

Вооружившись таким счетчиком возраста, исследователи отобрали группу генов, которые могли влиять на старение, и проверили: чья усиленная работа сдвигает состаренные клетки к более молодому профилю. Так был выявлен ген SRSF1. Его активация уменьшила сразу несколько признаков старения: накопление старых клеток, которые уже не делятся, но и не умирают, сбои в обновлении и утилизации клеточных белков, хроническое вялое воспаление, которое называют «инфламейджингом» — воспалительное старение. Кроме того, в клетках восстановились программы починки поврежденной ДНК.

Принципиально важно, что омоложение не превратило клетки в нечто иное, они сохранили характерную форму, продолжали выполнять свои обычные задачи и не запускали программу обнуления, как это делают факторы Яманаки.

Затем настал решающий этап — проверка на живом организме. Ген SRSF1 упаковали в безопасный вирусный путь, который доставляет его главным образом в печень, и ввели мышам. Результаты превзошли ожидания. Животные медленнее теряли силы и старели, а средняя продолжительность их жизни выросла на 14% по сравнению с обычными мышами. Это позволило назвать SRSF1 геропротекторным геном, то есть защищающим от старения.

Молекулярная работа SRSF1 довольно тонкая, ведь он участвует в редактировании» инструкций, по которым клетка собирает свои белки. По словам исследователей, они заметили сильный сдвиг именно в этих процессах, но пока лишь начинают понимать, как именно такие изменения запускают многостороннее омоложение тканей. Есть и смелая гипотеза: если воздействовать на печень, сигналы омоложения могут передаваться и в другие органы, усиливая эффект по всему организму.

Исследования старения сейчас проходят переломный момент, потому что биотехнологии развиваются так быстро, что начинают влиять на сами процессы, от которых в итоге умирает около 90% людей.

Прежде чем говорить о терапии для людей, предстоит решить вопросы безопасной доставки гена и правильных доз, а также подробнее изучить, как SRSF1 действует на весь организм. Сама идея о том, чтобы перенастраивать уже существующий клеточный механизм, а не переписывать его с нуля, может открывает многообещающий путь к возвращению тканям молодости.