Германские ученые сделали "важное открытие", которое может замедлить процесс старения

Тип статьи:
Обзор (Review)
Германские ученые сделали «важное открытие», которое может замедлить процесс старения
 
Статья подготовлена специально для системы«НаСвязи» 
 
Camille Bello  •  Последние обновления: 22/04/2023, 08:21

Смотря на многовековые исследования и прогресс в медицине, до сих пор остается много неразрешенных загадок, главная из которых – понимание того, что вызывает старение и как его замедлить или обратить вспять.
 
Смотря на многовековые исследования и прогресс в медицине, до сих пор остается много неразрешенных загадок, главная из которых – понимание того, что вызывает старение и как его замедлить или обратить вспять.

Однако новое исследование, опубликованное в научном журнале Nature, возможно, наконец дает ответы на эти вопросы.

Исследователи из Кельнского университета в Германии не только обнаружили, что транскрипция генов, процесс, в ходе которого клетка создает РНК-копию фрагмента ДНК, с возрастом становится быстрее, но менее точной и более подверженной ошибкам, но также выяснили, что определенные шаги могут помочь нам обратить этот процесс вспять.

«Это пока единственный момент эврики в моей жизни. Это такое открытие, которое не сделаешь каждый день, – сказал в интервью Euronews Next профессор Андреас Бейер, ведущий исследователь, назвав полученные результаты „крупным открытием“. – В Твиттере бушует буря. Некоторые коллеги очень взволнованы».

До того, как Бейер и его команда начали свой исследовательский проект 10 лет назад, типичное исследование старения «просто рассматривало дифференциальную экспрессию генов», говорит ученый.

Предыдущие исследования, объясняет он, в основном задавали вопросы типа «Когда вы стареете, какие гены включаются, а какие выключаются?» и «Как это меняет регуляцию или метаболизм в клетке?»

Но никто не задавался вопросом о том, как сам процесс транскрипции изменяется с возрастом, а это направление исследований может помочь нам в конечном итоге обратить вспять или остановить ухудшение состояния.

Транскрипция – ключ к здоровому старению

Транскрипция имеет фундаментальное значение для исследования, поскольку это процесс, в ходе которого клетка создает РНК-копию фрагмента ДНК.

Эта копия важна, поскольку несет генетическую информацию, необходимую для создания новых белков в клетке. Белки определяют здоровье и функционирование клеток, а клетки в свою очередь структурируют все живые существа.

На протяжении всей жизни наши клетки обновляются, «но каждая клетка отличается от других, и их отличают различные гены, которые активируются в ней», – объясняет Бейер. Эта активация называется транскрипцией.

И она должна быть безупречной.

«Необходимо создать нужное количество транскриптов для каждого гена и иметь точную копию последовательности генов, но также необходимо активировать именно те гены, которые нужны клетке для нормального функционирования», – говорит Бейер.

В человеческом организме существует множество различных типов клеток: нервные клетки, мышечные клетки, клетки крови, клетки кожи и так далее. И поскольку каждая клетка выполняет свою функцию, в каждом типе клеток активируется (транскрибируется) свой набор генов.

Машина, как называет ее Бейер, ответственная за создание транскрипционной копии последовательностей генов, называется Pol II (РНК-полимераза II).

Его команда обнаружила, что с возрастом процесс транскрипции ускоряется, и эта ускоренная транскрипция заставляет Pol II делать больше ошибок, что приводит к появлению по сути «плохих» копий, которые могут стать причиной многочисленных заболеваний.

«Если Pol II слишком ускоряется, он делает больше ошибок, и тогда последовательность уже не идентична последовательности генома. Последствия похожи на те, которые возникают при мутациях в самом геноме», – говорит Бейер.

Остановка плохих клеточных копий – второй крупный прорыв

Предыдущие исследования уже доказали, что низкокалорийные диеты и ингибирование инсулиновой сигнализации – блокирование сигнала между инсулином и клетками – могут замедлить старение и продлить жизнь многих животных. В своих экспериментах команда Бейера пыталась выяснить, оказывают ли они влияние на замедление скорости Pol II и уменьшение количества дефектных копий.

В ходе исследования в сотрудничестве 26 специалистов из шести различных лабораторий сначала работали с червями, мышами и плодовыми мушками, генетически модифицированными для подавления сигналов инсулина, а также с мышами на низкокалорийной диете, чтобы определить работу клеточной транскрипции в пожилом возрасте. В обоих случаях Pol II реагировал и перемещался медленнее, совершая меньше ошибок.

Затем Бейер и его команда проследили за выживанием плодовых мушек и червей, которые несли мутацию, замедляющую работу Pol II, и эти животные жили на 10+20 процентов дольше, чем их собратья без мутации.

Когда исследователи использовали редактирование генов для устранения мутаций у червей, продолжительность жизни животных сократилась, что позволило установить причинно-следственную связь.

Чтобы проверить свой эксперимент на людях, они работали с образцами крови молодых и пожилых людей.

«И когда мы сравнили молодые клетки с очень старыми клетками in vitro, мы получили точно такие же результаты», – рассказал Euronews Next Аргирис Папантонис, один из главных исследователей.

«Межвидовые результаты подтверждают, что это действительно общее явление, которое относится к старению, а не только специфическое для одной модели, например, мух, – сказал Бейер. – Наше исследование говорит о том, что, например, здоровое питание или ограничение калорийности рациона улучшит качество транскрипции РНК в клетке. А это в долгосрочной перспективе окажет благоприятное воздействие на клетки».

Папантонис отмечает, что полученные результаты могут помочь предотвратить возникновение рака, поскольку «это заболевание возникает в позднем возрасте из-за ошибок. Ограничение ошибок может быть способом ограничения возникновения рака или поздней болезни».

Исследования также могут позволить нам «лучше понять старение, лучше понять, что происходит, когда мы стареем», и, в конечном счете, «лучше понять возможные вмешательства, что открывает новые перспективы для задержки старения или расширения здорового старения», – заключил Бейер.

Журнал nature, статья 
 
 
18:32
134
Поделиться статьёй
Комментариев пока нет. Ваш будет первым!
Загрузка...