Ученые нашли способ увеличить продолжительность жизни с помощью перестройки клеток
Наши клетки со временем естественным образом деградируют, что является одной из причин того, что в 80 лет мы не так подвижны и бодры, как в 8 лет. Теперь ученые нашли способ увеличить продолжительность жизни и долговечность клеток с помощью синтетических генетических «часов». Новое исследование было опубликовано в журнале Science.
Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего основывали свои выводы на дрожжах Saccharomyces cerevisiae, что делает маловероятным то, что люди могут жить вечно в ближайшее время, но команда считает, что работа может быть продолжена, чтобы в конечном итоге помочь человеческому телу стареть более здоровым образом.
Путем «перестройки» дрожжевых клеток исследователи смогли увеличить продолжительность их жизни в среднем на 82 процента. Это многообещающая разработка в области контроля клеточного старения и лечения возрастных состояний.
Ключом к исследованию является редактирование генетических цепей, стоящих за регуляторными механизмами, которые смягчают износ определенных клеточных процессов. Как только ученые узнают, как работают эти схемы, следующим шагом будет их настройка.
«Эти генные цепи могут работать подобно нашим домашним электрическим цепям, управляющим такими устройствами, как бытовая техника и автомобили», — говорит молекулярный биолог Нан Хао из Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Во-первых, исследователи использовали компьютерное моделирование, чтобы выяснить, как работает схема старения клеток. По сути, он колеблется между двумя разными состояниями старения, каждое из которых может вызвать износ — что-то вроде автомобильных тормозов и шин, которые со временем стареют и становятся менее надежными.
Следующим шагом было разработать и реализовать настройку этой схемы, чтобы клетки колебались между этими двумя состояниями старения, а не переходили в одно или другое. Это отсутствие приверженности означало, что старение происходило медленнее, чем в более типичных дрожжевых клетках.
Один из способов думать об этом — замедлить ход часов: старение не останавливается, а замедляется. Более того, сконструированные клетки были более однородны по продолжительности своего существования по сравнению с необработанными клетками, использовавшимися в качестве контроля.
«Наши осцилляторные клетки живут дольше, чем любой из самых долгоживущих штаммов, ранее идентифицированных объективным генетическим скринингом», — говорит Хао.
Также наблюдалось, что клетки с синтетической генетической цепью растут и делятся быстрее, чем в противном случае, что позволяет предположить, что они оставались в добром здравии даже после того, как были адаптированы для целей исследования.
Клетки дрожжей имеют ряд общих характеристик с клетками человека, поэтому они часто используются в исследованиях, но теперь необходимо будет проверить полученные результаты на других типах клеток, чтобы определить, сохраняется ли увеличение продолжительности жизни.
Тщательная настройка генетических кодов внутри клеток, как и в этом исследовании, осуществляется с помощью различных методов, которые постоянно совершенствуются. Есть несколько способов его использования — например, для повышения устойчивости сельскохозяйственных культур.
«Это первый случай, когда синтетическая биология и инженерные принципы, управляемые вычислениями, использовались для рационального перепроектирования генных цепей и перепрограммирования процесса старения для эффективного увеличения продолжительности жизни», — говорит Хао.
Обсудим?
Смотрите также:
