На пути к бессмертию. Ученые нашли способ омолодить человеческие клетки

Согласно прогнозу датских ученых, родившиеся после 2000 года в среднем проживут около ста лет. Причем в преклонном возрасте они будут намного здоровее современных стариков. Дело в том, что постоянно развивающиеся наука и медицина в ближайшее столетие способны решить проблему общего старения организма. РИА Новости разбирается, как далеко зашли эксперименты по омоложению человеческих клеток и удалось ли уже победить старость на молекулярном уровне.

Весной этого года в ФБГНУ «Медико-генетический научный центр» в Москве группа ученых смогла ненадолго «омолодить» живую клетку при помощи фуллеренов — углеродосодержащих веществ, встречающихся в природе только в шунгите, метеоритах и космических туманностях.

«Специалисты долгое время подозревали, что фуллерены обладают антиоксидантным действием, ведь в водных растворах они способны связывать активные формы кислорода. Однако проверить это было нельзя: фуллерены не растворяются в воде, поэтому не годились для экспериментов. Но наши коллеги из Института проблем химической физики РАН в Черноголовке не так давно синтезировали новые, водорастворимые формы этих веществ, которые мы и использовали на клеточных культурах», — рассказала РИА Новости заведующая лабораторией молекулярной биологии ФГБНУ МГНЦ Светлана Костюк, руководившая экспериментом.

По словам Костюк, фуллерены, действительно, смогли нейтрализовать в клетке активные формы кислорода, которые связывают с механизмами старения. Но антиоксидантное действие длилось не больше 48 часов, а затем клетка сама начинала синтезировать активный кислород — он нужен ей для процесса межклеточной сигнализации.

«В клетках, «очищенных» от активных форм кислорода, активировался ген NOX 4, ответственный за синтез свободных радикалов. Мы попытались остановить этот процесс с помощью веществ, которые препятствуют активации NOX4, и смогли значительно пролонгировать антиоксидантный эффект, что, конечно, большой плюс. Наша работа еще раз подтверждает: любые соединения нужно изучать не просто в водных растворах, а на клетках, ведь они могут отвечать неожиданным образом», — объясняет исследователь.

Молекула самого простого фуллерена содержит 60 атомов углерода и по структуре похожа на микроскопический футбольный мяч: ее поверхность состоит из чередующихся пяти- и шестиугольников.

Пей вино, ешь шоколад

Более продолжительного эффекта удалось добиться ученым из Эксетерского университета (Великобритания), которые воздействовали на старые человеческие клетки соединительной ткани — фибробласты — ресвератролом. Это вещество содержится в красном винограде, красном вине, чернике и темном шоколаде.
В результате экспериментов стареющие клетки значительно помолодели — у них восстановился цикл деления и увеличилась длина теломер (концевых участков хромосом, укорочение которых считается одним из основных признаков старения). Произошло это благодаря тому, что ресвератрол умеет включать гены, стимулирующие активность факторов сплайсинга («созревания» матричной РНК). Их угасание, как правило, запускает механизм старения.
Теперь главная задача ученых — разработать препараты с высоким содержанием ресвератрола, которые бы замедляли старение организма. В продуктах питания и вине его слишком мало.

Перепрограммировать клетку

Обратить старение вспять удалось и американским медикам из Хьюстонского методистского исследовательского института. Они с помощью РНК-терапии удлинили теломеры в клетках, взятых у детей, больных прогерией — редким генетическим заболеванием, вызывающим преждевременное старение организма.

У таких пациентов теломеры — насадки, расположенные на концах хромосом и обеспечивающие репликацию (удвоение) ДНК, — от рождения очень короткие, из-за чего эти люди начинают стареть еще в детстве. Ученые хотели заставить клетки больных прогерией вырабатывать теломеразу — особый фермент, способный увеличивать длину теломер (он активен в тех клетках, которым надо постоянно делиться — например, в стволовых и половых) и таким образом замедлить старение.
Для этого в фибробласты пациентов ввели матричную РНК, кодирующую человеческую теломеразу. Процедуру провели три раза с интервалом в 48 часов. В результате восстановилось нормальное деление клеток в культуре и увеличился срок их жизни. При этом исследователи зафиксировали признаки омоложения клеток соединительной ткани — повышение активности теломеразы и рост длины теломер.

При делении клеток теломеры, расположенные на концах хромосом, не допускают их слипания и латают те участки молекулы ДНК, которые недокопировались в процессе деления. С каждым делением теломеры укорачиваются. Когда они израсходованы, клетки не могут размножаться. Укорочение теломер считается одной из основных причин клеточного старения.

Синекожие и вечно молодые

Ученые из Мэрилендского университета (США) выяснили, что клетки можно омолодить с помощью метиленового синего (Methylenum coeruleum) — химического соединения, применяемого для окраски хлопка, шерсти и шелка и как антидот при отравлении цианидами и угарным газом.

Исследователи в течение четырех недель обрабатывали этим красителем фибробласты кожи, взятые у здоровых людей разного возраста и у больного прогерией. Выяснилось, что это вещество эффективно снижает уровень активных форм кислорода в митохондриях, переизбыток которого связывают со старением. Метиленовый синий замедлял процессы старения клеток, увеличивал плотность дермального слоя кожи и ускорял заживление ран.

Действие красителя испытали на клеточных линиях от людей разного возраста. Выяснилось, что этот препарат в клетках соединительной ткани 80-летнего человека снижает уровень активных форм кислорода до показателей, характерных для людей моложе 30 лет.

Кроме того, метиленовый синий не оказывает отрицательного воздействия на кожу, если его применять в течение долгого времени. Поэтому сейчас ученые работают над созданием косметических средств на основе этого вещества, которые позволят сохранять молодость кожи как можно дольше.