Ученые нашли возможную основу для антивозрастной терапии

Старение — неизбежный процесс, который приводит к ухудшению функций организма и повышению риска развития хронических заболеваний. Но что если бы мы могли замедлить или даже остановить старение на клеточном уровне? Это было бы революционным открытием для медицины и для качества жизни людей.


Именно такую цель поставили перед собой ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего, которые с помощью синтетической биологии смогли перепрограммировать генетический переключатель дрожжевых клеток, отвечающий за их старение и смерть. Их исследование было опубликовано на днях в научном журнале Science.

Что такое генетический переключатель?

Генетический переключатель — это молекулярный механизм, который регулирует активность определенных генов в зависимости от внешних или внутренних условий. Например, генетический переключатель может включать или выключать гены, ответственные за рост, развитие, стрессовую реакцию или апоптоз (программированная смерть клеток).

У дрожжевых клеток есть такой переключатель, который называется RIM101. Он контролирует два состояния клеток: RIM+ и RIM-. В состоянии RIM+ клетки способны адаптироваться к изменениям окружающей среды и выживать в стрессовых условиях. В состоянии RIM- клетки становятся более чувствительными к повреждениям и склонными к апоптозу.

Как ученые перепрограммировали переключатель?

Ученые использовали метод синтетической биологии, который позволяет создавать новые функции в живых системах путем изменения их генома. Они ввели в дрожжевые клетки новый ген, который кодирует белок RIM101C. Этот белок похож на RIM101, но имеет одно отличие: он не может быть активирован или деактивирован в ответ на сигналы извне. То есть он постоянно находится в одном состоянии — RIM+.

Это означает, что клетки с RIM101C не могут переключаться между двумя состояниями, а всегда остаются в состоянии RIM+, которое обеспечивает им высокую жизнеспособность и устойчивость к стрессу. Ученые назвали эти клетки RIM101C+.

Как это повлияло на старение клеток?

Ученые измерили продолжительность жизни клеток RIM101C+ и сравнили ее с клетками RIM101, которые могут переключаться между двумя состояниями. Оказалось, что клетки RIM101C+ жили на 82% дольше, чем клетки RIM101. Это означает, что перепрограммирование генетического переключателя замедлило процесс старения клеток.

Ученые также исследовали причины смерти клеток RIM101 и RIM101C+. Они выяснили, что клетки RIM101 умирали из-за распада ядер или митохондрий — двух важных органелл, которые содержат ДНК и отвечают за энергетику и метаболизм клеток. Клетки RIM101C+ же умирали из-за других причин, не связанных с повреждением этих органелл.

Как это связано с антивозрастной терапией для человека?
Ученые полагают, что их открытие может стать основой для разработки новых методов антивозрастной терапии для человека. Они считают, что у человека также могут существовать генетические переключатели, которые регулируют старение клеток. Если их можно будет перепрограммировать с помощью синтетической биологии, то это может привести к продлению жизни и улучшению здоровья.

Однако исследователи признают, что дорога от дрожжей до человека еще далека и требует дальнейших исследований. Они также подчеркивают, что старение — это сложный и многофакторный процесс, который не может быть сводится к одному гену или механизму. Поэтому для эффективной антивозрастной терапии нужен комплексный подход, который учитывает различные аспекты старения на разных уровнях.