Ученые впервые омолодили стволовыми клетками целое животное

Как правило, для этой цели используют индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC). Их получают из обычных клеток организма, «перепрограммируя» их и возвращая в раннее состояние стволовой клетки, способной многократно делиться и развиваться в клетки почти любых тканей и органов взрослого организма. В технологии такого «перепрограммирования» применяется специальный коктейль сигнальных белков, которые активируют соответствующие гены. За создание метода и рецепт «перепрограммирующего коктейля» японский биолог Синья Яманака (Shinya Yamanaka) получил Нобелевскую премию, а сами эти белки называют «факторами Яманаки».

К сожалению, даже этот подход не позволил быстро решить проблему старения и восстановления одряхлевших клеток и тканей. Пересадка iPSC напрямую в организм чревата быстрым развитием раковых опухолей и гибелью. Поэтому Прадип Редди (Pradeep Reddy) и его коллеги из Института биологических исследований Солка решили довести процесс «перепрограммирования» клеток до определенного этапа, но не до конца. Вместо обычного процесса обработки факторами Яманаки, который может занимать до 2-3 недель, они ограничились 2-4 днями.

Ученые предположили, что после этой процедуры клетки не возвратятся в состояние стволовых и сохранят свою идентичность, однако успеют обновить многие свои внутренние структуры – прежде всего, «очистить» накопившиеся за время жизни эпигенетические маркеры на ДНК. Они позволяют клетке адаптироваться к текущим условиям и гибче реагировать на их изменения. Однако, по некоторым гипотезам, многие процессы старения вызваны избыточным накоплением таких маркеров – как множество пометок и комментариев в книге, мешающие чтению исходного текста.

Чтобы проверить свои рассуждения, авторы провели эксперименты с мышами, несущими невероятно редкое наследственное нарушение, вызывающее прогерию – преждевременное старение. Результаты они сообщают в статье, опубликованной журналом Cell: по словам ученых, мыши, прошедшие терапию с использованием «частичного перепрограммирования» клеток в среднем жили по 24 недели. Для сравнения, срок жизни в контрольной группе мышей с прогерией составил 18 недель.

Помимо этого, экспериментальные мыши продемонстрировали улучшение функционального состояния сердечно-сосудистой системы и других органов. Аналогичные опыты на здоровых мышах также показали повышение тонуса организма, хотя говорить об увеличении срока жизни у них пока рано. По словам ученых, все животные пока живы, и лишь время покажет, насколько такой подход работает на них. Если все пойдет по плану, он может быть испытан на людях уже лет через 10.