Остановись, старение!

Старость их дома не застала. Фото Reuters

Все мифологии мира полны рассказами о вечной молодости и обновлении или переходе в иной мир, где людей ждет воскрешение и вечное блаженство. Египетские фараоны предпринимали практические шаги в этом на правлении, женясь на своих сестрах и дочерях, дабы сохранить божественную кровь, но этим они добивались только одного – увеличения мутационной нагрузки генома. А китайские даосы и императоры практиковали удержание семени, чтобы сохранить крепость тела и духа, а также драгоценное семя сына Неба.

Пепел Хиросимы стучит в сердца ученых, выяснивших, что радиация ведет к накоплению в клетках агрессивных кислородных и иных радикалов, которые «рвут» ДНК, приводя к мутациям. В ядре клетки имеется белковая система Rad (от radiation), призванная находить и чинить порывы ДНК. Впрочем, они во множестве случаются и без радиооблучения, так как разрывы цепей ДНК и их последующее сшивание (ДНК-репарация) необходимы для обмена участками хромосом и генов, полученных от отца и от матери.

Но помимо людей, счастливо доживающих до 100 лет, есть дети, с рождения страдающие прогерией (преждевременное старение), которые в лучшем случае доживают до 13–15 лет. Следовательно, продолжительность жизни организма и его старение регулируются отнюдь не только внешними факторами. Хотя хорошо известен феномен калорической рестрикции – ограничения калорий питания, – способствующий увеличению этой самой продолжительности чуть ли не на треть, а также то, что самки многих видов живут дольше самцов.

Молекулярная «мудрость» гласит, что старение обусловлено накоплением мутаций в ДНК митохондрий – энергетических станциях клетки, вырабатывающих клеточную энерговалюту АТФ. По ходу синтеза последней образуются кислородные и иные радикалы. Неудивительно, что в митохондриальной ДНК мутации накапливаются довольно быстро, что и обусловливает клеточное старение. Однако сотрудники университета Цукуба, расположенного в токийском пригороде с тем же названием, подняли недавно самое настоящее восстание против митохондриального «лобби», доказав свою правоту в ходе по-восточному хитроумных экспериментов.

Известно, что упругость кожи определяется наличием в ней специальных волокон – фибрилл коллагена, синтезируемого ее клетками фибробластами. При всей своей специализации последние проявляют при определенном воздействии способность к репрограммированию и возвращению к состоянию, которое близко к эмбриональным стволовым клеткам (ЭСК).

Японцы взяли фибробласты у детей в возрасте от 0 до 12 лет и стариков (80–97 лет) и возвратили их к состоянию ЭСК, после чего определили уровень синтеза АТФ и повреждений ДНК. К их удивлению оба параметра оказались одинаковыми в митохондриях обеих возрастных групп, что позволило заподозрить действие «надгеномных», или эпигенетических регуляторов генной активности.

Авторы статьи в приложении к журналу Nature выделили два гена, которые регулируют производство в митохондриях глицина – самой простой из аминокислот. Выключение одного из двух генов привело к снижению синтеза глицина и быстрому старению митохондрий.

Старение и связанные с ним болезни пожилых ученые надеются победить с помощью клеточных терапий, подразумевая репрограммирование клеток взрослого организма, приводящее к снятию эпигенетического блока. Преимуществом такого подхода является отсутствие реакции отторжения как при обычных трансплантациях органов и тканей. Один из протеинов подобного «обращения» клеточного времени вспять – циклин. В норме он тормозит жизненный цикл клетки, чтобы она не делилась слишком часто (иначе может случиться рак). Сотрудники Йельского университета выключили ген циклина, что позволило им возвратить взрослые клетки к эмбриональному состоянию.

Нет, сказали при этом исследователи Калифорнийского университета в Сан-Франциско, процесс помимо белков регулируется также некодирующими протеины РНК, одну из которых назвали Pnky. Название произносится Pinky по имени одного из героев комикса Brain – «Мозг». Дело в том, что ген Pnky расположен рядом с геном Brain. Известно, что клетки нервной системы образуются из нервных стволовых, управлять развитием которых очень трудно. В Сан-Франциско перенос «розового» гена с помощью вируса привел к повышенному формированию именно нейронов.