Мечта об омоложении всего организма станет реальностью.

Новое исследование: открытие химических средств, обращающих вспять процесс старения и запускающих восстановление клеточных функций. Исследовательская работа опубликована 12.07.2023 в журнале “ Aging” под названием «Химически индуцированное перепрограммирование для обращения вспять клеточного старения».

Исследования провела команда ученых из Гарвардской медицинской школы, Университета штата Мэн и Массачусетского технологического института (MIT) под руководством Дэвида Синклера

Выводы команды основаны на открытии, что экспрессия специфических генов, называемых факторами Яманаки, может превращать взрослые клетки в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК). Это открытие, удостоенное Нобелевской премии, подняло вопрос о том, возможно ли обратить вспять клеточное старение, не заставляя клетки становиться слишком молодыми и становиться злокачественными.

В новом исследовании ученые провели скрининг на наличие молекул, которые в сочетании могут обратить вспять клеточное старение и омолодить клетки человека. Они разработали высокопроизводительные клеточные анализы, позволяющие отличать молодые клетки от старых и стареющих, включая часы старения на основе транскрипции, а также провели анализ компартментализации нуклеоцитоплазматических белков (NCC) в реальном времени. В результате захватывающего открытия команда определила шесть химических коктейлей, которые восстанавливают NCC и профили транскриптов всего генома до состояния молодости и обращают вспять транскриптомный возраст менее чем за неделю.

«Отличительной чертой эукариотического старения является потеря эпигенетической информации, процесс, который можно обратить вспять. Ранее мы показали, что эктопическая индукция факторов Яманаки OCT4, SOX2 и KLF4 (OSK) у млекопитающих может восстановить паттерны метилирования ДНК в молодости, профили транскриптов и функцию тканей без стирания клеточной идентичности, процесса, который требует активного деметилирования ДНК. Для скрининга молекул, которые обращают клеточное старение вспять и омолаживают клетки человека без изменения генома, мы разработали высокопроизводительные клеточные анализы, которые отличают молодые клетки от старых и стареющих, включая основанные на транскрипции часы старения и анализ нуклеоцитоплазматической компартментализации (NCC) в реальном времени. Мы определили шесть химических коктейлей, которые менее чем за неделю и без ущерба для клеточной идентичности восстанавливают молодой профиль транскриптов всего генома и обращают вспять транскриптомный возраст. Таким образом, омоложение путем обращения вспять возраста может быть достигнуто не только генетическими, но и химическими средствами».

Исследователи из Гарварда ранее продемонстрировали, что действительно возможно обратить вспять клеточное старение без неконтролируемого роста клеток путем вирусного введения в клетки специфических генов Яманаки. Исследования зрительного нерва, ткани головного мозга, почек и мышц показали многообещающие результаты: улучшение зрения и увеличение продолжительности жизни наблюдались у мышей, а недавно появилось сообщение об улучшении зрения у обезьян.

Результаты этого открытия имеют далеко идущие последствия, открывая возможности для регенеративной медицины и, возможно, для омоложения всего организма. Разрабатывая химическую альтернативу способу обращения возраста вспять с помощью генной терапии, это исследование может произвести революцию в лечении старения, травм и возрастных заболеваний и открывает потенциал для снижения затрат и сокращения сроков разработки лекарств. Вслед за положительными результатами по обращению слепоты у обезьян в апреле 2023 года, продолжается подготовка к клиническим испытаниям генной терапии, направленной на изменение возраста, на людях.

– До недавнего времени лучшее, что мы могли сделать, – это замедлить старение. Новые открытия предполагают, что теперь мы можем обратить это вспять,– сказал Дэвид А. Синклер (David A. Sinclair), доктор наук, профессор кафедры генетики и содиректор Центра биологических исследований старения имени Пола Ф. Гленна при Гарвардской медицинской школе, а также ведущий ученый проекта.

– Ранее этот процесс требовал генной терапии, что ограничивало его широкое применение.

Команда из Гарварда представляет будущее, в котором можно будет более эффективно лечить возрастные заболевания, восстанавливать организм после травмы, а мечта об омоложении всего организма станет реальностью.

– Это новое открытие открывает потенциал для обращения вспять процесса старения с помощью одной таблетки, причем его применение варьируется от улучшения зрения до эффективного лечения многочисленных возрастных заболеваний, – сказал Синклер.

CAR T-терапия омолодила мышей и навсегда защитила от ожирения и диабета

Чтобы победить старение ученые из США использовали противораковую CAR T-терапию и создали на ее основе омолаживающее лечение. В отличие от препаратов-сенолитиков его не нужно использовать постоянно. Напротив, даже однократное применение обеспечивает долгосрочный эффект. В первых экспериментах на моделях мышей терапия показала фантастические результаты, омолаживая и защищая грызунов от возрастных заболеваний.

Т-клетки выполняют важнейшую роль в иммунной системе организма. Например, они могут действовать как клетки-киллеры, атакуя вирусы, или выполнять роль помощников, поддерживая других участников иммунной системы в выработке антител. В настоящее время ученые активно используют Т-клетки в борьбе с раком, наделяя клетки особыми свойствами для связывания со специфическими антигенами на поверхности клеток рака.

В новом исследовании противораковую CAR T-терапию использовали в борьбе со старением, сообщается на сайте Лаборатории Колд-Спринг-Харбор. Ученые перепрограммировали T-клетки для уничтожения стареющих клеток, которые повышают риски воспаления и развития многих заболеваний. T-клетки были нацелены на активно экспрессирующийся в стареющих клетках белок uPAR.

Однократное введение Т-клеток старым мышам оказало заметный омолаживающий эффект. Например, отмечены значимые улучшения обмена веществ, снижение уровня глюкозы в крови, а также повышение чувствительности к инсулину. Одновременно с эти ученые отметили общее улучшение состояния грызунов и повышенные способности к физическим нагрузкам. По всему организму отмечалось снижение уровня стареющих клеток.

Если модифицированные Т-клетки вводили в молодом возрасте, то их присутствие сохранялось даже через 12 месяцев после введения. Эти мыши были на всю жизнь защищены от развития ожирения и диабета.

«Лечение омолаживает старых мышей и замедляет старение мышей, которых лечили в молодости. Ни одна другая терапия пока не может этого сделать», — прокомментировал автор работы Корина Амор Вегас.

Важно отметить, что лечение хорошо переносилось и не вызывало повреждений в здоровых тканях. В настоящее время ученые продолжают исследования, чтобы оценить потенциал CAR T-терапии в борьбе со старением в организме человека.

Между тем ранее CAR T-терапию применили в терапии аутоиммунных заболеваний. Лечение обеспечило 100% ремиссию при различных заболеваниях, которые сегодня считаются хроническими.

Ученые ВолгГМУ нашли средства, замедляющие старение

Сотрудники Научного центра инновационных лекарственных средств Волгоградского государственного медицинского университета достигли прогресса в контроле над токсичным воздействием метилглиоксаля, одного из ключевых молекулярных факторов старения. Об этом сообщает пресс-служба ВолгГМУ.

Цель увеличения ожидаемой продолжительности жизни российских граждан до 78 лет к 2030 году, поставленная указом Президента России Владимира Путина, подчеркивает значимость таких исследований для системы здравоохранения и общества в целом.

Более пяти лет специалисты Научного центра инновационных лекарственных средств проводят исследования в областях квантовой химии, молекулярной биологии, медицинской химии, биохимии и фармакологии. Их работа направлена на поиск новых методов восстановления межклеточного вещества организма, подвергающегося воздействию процессов старения. Найденные средства помогают поддерживать нормальное функционирование органов и тканей, заполняя пространство между клетками коллагеном.

Благодаря использованию методов компьютерного анализа и биологических испытаний, ученым удалось выявить молекулы лекарственных кандидатов, которые подавляют образование маркеров старения. Эффективность этих молекул уже подтверждена на лабораторных животных, и результаты исследования опубликованы в журнале «Chemical Biology & Drug Design».

Фото: пресс-служба ВолгГМУ

Южнокорейские ученые создали искусственные белки, которые связываются с митохондриями стареющих клеток и вызывают их разрушение. Они использовали органические молекулы и технологию самосборки.

Исследователи из Ульсанского национального института науки и технологий и Университета Конкук (оба — Южная Корея) разработали новую технологию, которая избирательно удаляет стареющие клетки без вреда для здоровых клеток. С помощью органических молекул и самосборки они создали искусственные белки, которые связываются с митохондриями стареющих клеток и вызывают их разрушение. Эта революционная разработка открывает новые перспективы для целевых терапевтических вмешательств и может изменить подход к лечению возрастных заболеваний.

Стареющие или сенесцентные клетки способствуют возникновению различных воспалений и возрастных заболеваний по мере старения человека. Чтобы решить эту проблему, ученые разработали технологию, которая могла бы точно воздействовать на стареющие клетки и уничтожать их, сохраняя при этом нормальные здоровые клетки.

Ученые создали органические молекулы, способные воздействовать на рецепторы, которые в большом количестве присутствуют на поверхности стареющих клеток. Пользуясь тем, что у стареющих клеток активность кислорода повышена, эти молекулы способствуют образованию связей между атомами серы и образованию веществ, которые связываются между собой.

С помощью процесса самосборки молекулы образовывали олигомеры (структуры, состоящие из двух или более однотипных молекул), которые, в свою очередь, послужили основой для создания искусственных белков. Эти искусственные белки были стабильны и обладали вторичной структурой α-спирали. Эти белковые олигомеры могли связываться с мембранами митохондрий в стареющих клетках. Такое связывание приводило к разрушению мембран и, в итоге, к гибели стареющих клеток.

Таким образом, ученые показали, что можно избирательно удалять стареющие клетки, повлияв на их митохондрии и вызвав дисфункцию.

Эта инновационная технология предлагает много преимуществ — минимальную токсичность и широкий терапевтический диапазон за счет специфического воздействия на органеллы внутри клеток. Это открывает возможности для разработки доклинических и клинических исследований в будущем.

Источник https://hightech.plus/2023/10/05/viborochnoe-udalenie-stareyushih-kletok-otkrivaet-novii-put-borbi-so-starostyu