Американским ученым удалось обратить преждевременное старение генноинженерных мышей путем реактивации фермента теломеразы, сообщает PhysOrg.
Теломеры – это относительно короткие последовательности нуклеотидов на концах ДНК хромосом. Они необходимы для правильной работы фермента ДНК-полимеразы, удваивающей геном при делении клетки. С каждым делением происходит укорочение теломер; когда дальнейшее укорочение невозможно, клетка перестает размножаться. Предполагается, что именно этот механизм лежит в основе биологического старения. Удлинять теломеры может фермент теломераза, однако у взрослых людей он достаточно активен лишь в постоянно делящихся клетках, таких как колониеобразующие единицы костного мозга. За открытие теломер и теломеразы Джек Шостак, Элизабет Блэкберн и Кэрол Грейдер удостоились в 2009 году Нобелевской премии.
Исследователи из Гарвардской медицинской школы в Массачусетсе использовали генноинженерных мышей с короткими, плохо функционирующими теломерами. У таких животных наблюдаются повреждения ДНК и тканей, приводящие к преждевременному старению. В частности, это проявляется уменьшением яичек и прекращением выработки спермы, атрофией селезенки, повреждениями кишечника и уменьшением объема мозга.
Ученые модифицировали ген теломеразы TERT, добавив к нему эстрогеновый рецептор, который активируется определенным производным этого гормона. Введя модифицированный ген мышам, они получили возможность регулировать активность теломеразы в организме животных с помощью эстрогеноподобного препарата.
Через четыре недели после введения лекарства у мышей появились признаки значительного омоложения: в тканях началось активное деление клеток, что привело к их восстановлению; увеличился размер мозга, яичек и селезенки. В образцах клеток было обнаружено повышение активности теломеразы и удлинение теломер. В ходе функционального эксперимента выяснилось, что животные обрели утраченные обоняние и способность к деторождению. Продолжительность жизни преждевременно старевших мышей возросла до нормальной (но не превысила ее).
Что важно, у экспериментальных животных не появилось признаков развития рака. Исследователи опасались этого, поскольку активность теломеразы является одним из важных условий жизнедеятельности раковых клеток. Однако возможность развития злокачественных новообразований при искусственной активации этого фермента нуждается в дополнительном изучении.
Как отметил руководитель исследования, профессор генетики Рональд ДеПиньо (Ronald DePinho), одним из важных следствий эксперимента стало то, что бездействующие стволовые клетки в состарившихся тканях сохраняют жизнеспособность и могут быть активированы.
