Китайские ученые омолодили обезьян с помощью генетически усиленных стволовых клеток

Ученые из Китайской академии наук (Chinese Academy of Sciences) разработали человеческие мезенхимальные стволовые клетки, устойчивые к старению и генетически усиленные для повышения клеточной устойчивости (SRCs). Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.

Мезенхимальные стволовые клетки присутствуют в костном мозге, жировой ткани, пуповинной крови и других тканях. Они помогают организму восстанавливаться после повреждений и поддерживать нормальную работу тканей.

Мезенхимальные стволовые клетки потенциально могли бы пересаживаться от донора для борьбы с хроническим воспалением, связанным со старением. Однако эффективность трансплантированных клеток может снижаться из-за системного воспаления и окислительного стресса, которые возникают во время старения.

Мезенхимальные стволовые клетки, устойчивые к старению и злокачественной трансформации, ранее тестировали на грызунах, но работ по их воздействию на приматов не было.

Китайские ученые провели 44-недельное исследование на пожилых макаках. Их возраст соответствовал примерно 60-70 человеческим годам. Каждые две недели им внутривенно вводили SRC, усиленные FOXO3.

В прошлых исследованиях авторы заметили, что сниженная активность FOXO3 может быть важным фактором старения приматов. Учитывая, что FOXO3 играет ключевую роль в долголетии человека, ученые попытались усилить его активность в клетках с помощью редактирования генов, чтобы создать клетки, устойчивые к старению.

Исследователи разработали два типа часов старения: на основе транскриптома (transcriptAge) и на основе метилирования геномной ДНК (DNAmAge). TranscriptAge показывает, как стареют клетки по активности их генов. DNAmAge – эпигенетические часы, определяющие биологический возраст с помощью анализа паттернов метилирования (химической метки) ДНК.

Ученые заметили, что введение SRC снижало возраст (transcriptAge) приматов в среднем на 3,34 года. После терапии омолаживающий эффект затронул 54% тканей. В репродуктивной системе омоложение сильнее оказалось выражено у самок. 

Сильнее всего омоложение затронуло кожу (−5,56 лет), легкие (−4,08 лет), скелетные мышцы — брюшные мышцы и квадрицепсы (−4,91 года и −3,52 года), селезенку (−2,55 года), гиппокамп (−2,03 года).

При анализе возраста по DNAmAge показатели менялись аналогично: мозг, скелетные мышцы и селезёнка омолодились в среднем на 4,98 года, 4,02 года и 2,12 года соответственно.

Согласно исследованиям, SRC-терапия может замедлить старение мозга у приматов. Гиппокамп жизненно важен для обучения, памяти и нейрогенеза нервной системы взрослого человека, но он особенно склонен к старению. Чтобы изучить омолаживающее воздействие SRC на типы клеток гиппокампа, ученые использовали часы старения на основе транскриптомы одного ядра (sn-transcriptAge).

Исследователи обнаружили, что SRC-терапия омолаживает типы клеток гиппокампа в среднем на 2,47 года. Наибольшее снижение биологического возраста наблюдалось у незрелых тормозных нейронов (ImmInN) — на 7,19 лет и у незрелых возбуждающих нейронов (ImmExN) — на 6,10 лет.

Лечение улучшило функцию мозга, плотность костей и репродуктивное здоровье, в первую очередь за счет экзосом, полученных из SRC. Экзосомы — микроскопические внеклеточные везикулы (пузырьки), выделяемые пересаженными клетками.

Введение SRC уменьшило маркеры клеточного старения, хронического воспаления и дегенерации тканей без серьезных побочных эффектов.

Авторы работы усовершенствовали стратегию получения человеческих SRC-клеток. Также они создали систематическую основу, которая помогает оценить их влияние на старение у обезьян. Потенциально подобная терапия в будущем может помогать и людям. Исследование находится на ранней стадии, но оно может стать основой для применения стволовых клеток не только для лечения отдельных болезней, но и для комплексного омоложения организма.

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram