Стволовые клетки «отменили» старость у мышей
Ключом к борьбе со старением оказались факторы Яманаки. Эти белки (с названиями Oct4, Klf4, Sox2 и c-Myc) способны возвращать взрослые дифференцированные клетки в «младенческое» состояние плюрипотентной стволовой клетки (PSCs). PSCs могут освоить любую функцию — превратиться в клетку сердечной мышцы или, например, стать клеткой кожи.
Белки Яманаки входят в группу факторов транскрипции — белков, которые управляют работой отдельных генов. Они связываются со генами (у каждого — свои факторы транскрипции, и иногда несколько) и помогают или мешают процессу переписывания генетической информации из ДНК на матричную ДНК, на основе которой впоследствии синтезируются другие протеины. Факторы Яманаки инициируют экспрессию именно тех генов, которые делают клетку плюрипотентной.
Несмотря на то, что факторы Яманаки были открыты еще в 2006 году (за это японский биолог Синья Яманака получил в 2012 году Нобелевскую премию), никто до экспериментов Бельмонте не смог доказать, что они могут обратить вспять процесс старения. Опыты с мышами показали, что введение Oct4, Klf4, Sox2 и c-Myc в клетки, в которых уже начались возрастные изменения, способно не только замедлить старение, но и обратить процесс так же, как пользователь может отменить последние действия в компьютерной программе. Метод сработал и в культуре клеток вне тела, и в живых мышах. Введенные в тело животным, белки восстанавливали поврежденную мышечную ткань и печень. Кроме того, факторы Яманаки на 30% продлили жизнь мышкам, больным прогерией — редким генетическим заболеванием, от которого страдают и люди. Больные прогерией дети очень быстро стареют и умирают от старости, не дожив до совершеннолетия.
Манипуляциями с экспрессией генов занимается наука эпигенетика. Заставить ДНК работать так, как нужно ученым, иногда бывает проще, чем изменить последовательность генов, поэтому именно в эпигенетических методах многие биологи видят будущее борьбы за активное долголетие и омоложение.
Результаты исследования опубликованы в журнале Cell, кратко о нем рассказывает Scientific American.