Временное удлинение теломер замедляет старение клеток
Исследователям медицинского центра Стэнфордского университета, работающим под руководством профессора Хелен Блау (Helen Blau), удалось увеличить длину теломер культивируемых клеток кожи и мышечных клеток человека на 1 000 нуклеотидов. Это значительно увеличило количество циклов деления клеток.
Теломеры – это выполняющие защитную функцию концевые участки хромосом. Длина теломер молодого человека составляет примерно 8 000-10 000 нуклеотидов. При каждом делении клетки длина ее теломер уменьшается и при достижении ее критической длины клетка утрачивает способность к делению. В лабораторных условиях это ограничивает срок жизни культур клеток и затрудняет проведение исследований.
В поиске метода продления жизни культивируемых клеток авторы добились весьма впечатляющего результата путем воздействия на культуру клеток модифицированной информационной РНК (иРНК), содержащей последовательность гена, кодирующего TERT – активный компонент фермента теломеразы. Этот фермент, восстанавливающий длину теломер, в норме экспрессируется стволовыми и зародышевыми клетками. Однако большинство клеток других типов экспрессируют лишь низкие уровни этого фермента или вообще не имеют его.
Схематическое изображение основных субъединиц теломеразы человека (схема с сайта openi.nlm.nih.gov)
Новый метод имеет значительное преимущество перед другими потенциальными подходами, заключающееся в обратимости оказываемого действия. Созданная авторами иРНК сконструирована специальным образом, позволяющим подавлять реакцию клеток на воздействие. Однако она распадается в течение примерно 48 часов. После этого удлиненные теломеры снова начинают прогрессивно укорачиваться с каждым делением клетки. Таким образом происходит откладывание физиологического старения клетки, которая не приобретает бессмертия и, соответственно, не становится потенциально опасной с точки зрения озлокачествления.
Исследователи продемонстрировали, что трехкратное внесение в культуру клеток модифицированной иРНК в течение нескольких дней позволяет увеличить длину теломер клеток кожи и мышечных клеток человека на 1 000 нуклеотидов, то есть более чем на 10%. В результате количество делений, на которое способны клетки кожи в условиях культуры, увеличивается примерно в 28 раз, тогда как количество делений мышечных клеток увеличивается в 3,4 раза.
Авторы считают, что разработанный ими подход может найти применение в терапии возрастных болезней и тяжелых наследственных патологий, ассоциированных со стремительным укорочением теломер, таких как миодистрофия Дюшена. В настоящее время они тестируют методику на других типах клеток.
Статья J. Ramunas et al. Transient delivery of modified mRNA encoding TERT rapidly extends telomeres in human cells опубликована в The FASEB Journal.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Stanford University Medical Center:
Telomere extension turns back aging clock in cultured human cells, study finds.
26.01.2015