Старение — неизбежный процесс, который происходит во всех живых организмах. Со временем клетки теряют свою способность к регенерации и функционированию, что приводит к появлению различных заболеваний и ухудшению качества жизни. Одним из факторов, ответственных за старение клеток, является повреждение митохондрий — органелл, которые вырабатывают энергию для клетки. Поврежденные митохондрии накапливаются в клетках и выделяют реактивные формы кислорода, которые вызывают окислительный стресс и дальнейшее повреждение ДНК, белков и липидов.
Существуют различные способы борьбы со старением на клеточном уровне, такие как генная терапия, стволовые клетки, теломераза и другие. Однако все они имеют свои ограничения и побочные эффекты. Например, генная терапия может вызвать неожиданные мутации или рак, а стволовые клетки могут быть отторгнуты иммунной системой или превратиться в опухоли.
В поисках нового и безопасного способа избавления от стареющих клеток ученые из Южной Кореи разработали новую технологию, основанную на использовании искусственных белков. Эти белки состоят из двух частей: органической молекулы, которая связывается с поврежденными митохондриями, и пептида, который вызывает самосборку белков в наночастицы. Когда эти наночастицы попадают в клетку, они образуют комплексы с поврежденными митохондриями и индуцируют их апоптоз — программированную смерть клетки. Таким образом, стареющие клетки удаляются из организма без вреда для здоровых клеток.
Селективное удаление стареющих клеток путем нацеливания на митохондрии и индуцирования дисфункции было успешно продемонстрировано в наших экспериментах. Этот подход представляет собой новую парадигму лечения возраст-зависимых заболеваний
— профессор Джа Хён Рю с кафедры химии UNIST.
Ученые проверили свою технологию на мышах с различными возрастными заболеваниями, такими как атеросклероз, диабет, нейродегенеративные расстройства и другие. Они обнаружили, что инъекции искусственных белков значительно улучшали состояние животных, снижая воспаление, окислительный стресс, инсулинорезистентность и потерю памяти. Кроме того, мыши жили дольше и были более активными по сравнению с контрольной группой.
Эта революционная разработка открывает новые перспективы для целевых терапевтических вмешательств и может изменить подход к лечению возрастных заболеваний. Ученые надеются, что в будущем их технология будет применяться не только для лечения, но и для профилактики старения и продления здоровой жизни. Они также планируют оптимизировать свои искусственные белки для разных типов клеток и тканей, а также провести клинические испытания на людях.
Исследование, проведенное при поддержке Национального исследовательского фонда Кореи (NRF) и Министерства науки и ИКТ (MSIT), было опубликовано в онлайн-версии журнала Американского химического общества (JACS).
