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.
Позавчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

2 декабря
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Позавчера, 12:49
Алиса Гаджиева

У погибшего почти 70 миллионов лет назад хищника была трудная жизнь: помимо обычного набора проблем, таких как схватки с сородичами, он страдал от зубной боли.

1 декабря
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

2 декабря
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Позавчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

18 ноября
Ольга Иванова

Группа исследователей из Китая и США выявила дополнительный фактор, который мог способствовать самому крупному вымиранию на планете.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: