Найдены потенциальные лекарства для лечения теломерных болезней — Naked Science
22.04.2020
София Жаботинская

Найдены потенциальные лекарства для лечения теломерных болезней

5.3

Ученые из США проводят поиск веществ, которые помогут справиться с рядом наследственных заболеваний и, возможно, повлиять на процесс старения организма.

работа теломеразы
Теломераза чрезвычайна важна для нормального жизненного цикла клеток / © BioProcess Online

Исследование, проведенное американскими учеными, показывает новые пути для лечения врожденного дискератоза и других заболеваний, связанных с дефектами теломер и преждевременным старением клеток. Статья об этой работе опубликована в журнале Stem Cell.

Теломеры — концевые участки хромосом, которые выполняют защитную и регуляторную функцию. В каждом цикле деления клетки теломерные последовательности укорачиваются из-за особенностей работы фермента ДНК-полимеразы. Этот факт стал основой так называемой маргинотомии — теории, которая рассматривает теломеры как подобие хромосомного таймера, который отсчитывает клеточные деления, оставшиеся до гибели клетки.

Некоторые клетки организма (например, стволовые) синтезируют фермент теломеразу, который достраивает хромосомы после делений и позволяет клеткам оставаться «вечно молодыми». Если экспрессия теломераз нарушена, то ткани организма начинают преждевременно стареть. Это может привести к развитию целого спектра заболеваний — кроме вышеупомянутого дискератоза, к легочному фиброзу и неалкогольному циррозу печени.

Собственно дискератоз может быть обусловлен одной из множества мутаций. Большинство этих мутаций нарушают образование или функционирование теломеразы, в частности, разрушая две молекулы, называемые TERT и TERC, основные субъединицы фермента. TERT — это теломерная обратная транскриптаза, молекула, способная катализировать синтез ДНК на РНК-матрице. TERC — та самая матрица, необходимая для достраивания теломер.

Микрофотография хромосом с мечеными теломерами / © Stat

Авторы новой работы под руководством Сунита Агарвала несколько лет назад показали, что в развитие теломерных заболеваний вовлечен ген PARN. Его правильная работа важна для нормального формирования и стабилизации TERC. В нынешнем исследовании ученые сосредоточились на изучении PAPD5 — белка, подавляющего работу PARN и дестабилизирующего молекулу TERC.

Ученые провели масштабные скрининговые исследования для выявления ингибиторов PAPD5, протестировав более 100 тысяч известных химических веществ. Получив первоначальный список из 480 кандидатов, в дальнейшем ученые сузили свой выбор до небольшого количества потенциальных ингибиторов. Эти молекулы протестировали на культурах клеток, полученных от пациентов с дискератозом.

Все проверенные вещества увеличили уровни TERC в клетках и способствовали восстановлению теломер до их нормальной длины. Однако более сложной задачей было выяснить, будет ли лечение безопасным и специфичным, затрагивающим лишь стволовые клетки, содержащие нужные молекулы.

Для этого отобранные соединения проверили на лабораторных мышах, которым предварительно пересадили стволовые клетки человека с мутациями в гене PARN, ведущими к развитию дискератоза. Действие ингибиторов PAPD5 приводило к восстановлению длины теломер в трансплантированных клетках, не влияя при этом на способность животных образовывать различные виды клеток крови.

В будущем Агарвал и его коллеги надеются подтвердить пользу ингибирования PAPD5 для других заболеваний, связанных с неправильным функционированием теломер и теломераз, — а возможно, и повлиять на процесс старения в целом. Наиболее перспективными среди всех кандидатов на роль потенциального лекарства ученые считают два вещества под кодовыми названиями BCH001 и RG7834.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
4 часа назад
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

Вчера, 20:57
Илья Ведмеденко

По словам космонавта Олега Новицкого, на новом российском модуле «Наука» незапланированно включились двигатели.

Вчера, 18:47
Мария Азарова

Антитела, вырабатываемые организмом в ответ на коронавирус, активируют повышенную функцию тромбоцитов. Это может вызывать смертельные тромбы у пациентов с тяжелой формой болезни. Авторы нового исследования предложили решение проблемы.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: