І недавно вони отримали блискуче підтвердження: вченим вперше вдалося використовувати стовбурові клітини для «омолодження» не окремих клітин і культур, а цілих лабораторних гризунів.
Як правило, для цієї мети використовують індуковані плюрипотентні стовбурові клітини (iPSC). Їх отримують зі звичайних клітин організму, «перепрограміруя» їх і повертаючи в ранній стан стовбурової клітини, здатної багаторазово ділитися і розвиватися в клітини майже будь-яких тканин і органів дорослого організму. У технології такого «перепрограмування» застосовується спеціальний коктейль сигнальних білків, які активують гени. За створення методу і рецепт «перепрограміруючого коктейлю» японський біолог Сінья Яманака (Shinya Yamanaka) отримав Нобелівську премію, а самі ці білки називають «факторами Яманака».
На жаль, навіть цей підхід не дозволив швидко вирішити проблему старіння і відновлення одряхлілі клітин і тканин. Пересадка iPSC безпосередньо в організм загрожує швидким розвитком ракових пухлин і загибеллю. Тому Прадіп Редді (Pradeep Reddy) і його колеги з Інституту біологічних досліджень Солка вирішили довести процес «перепрограмування» клітин до певного етапу, але не до кінця. Замість звичайного процесу обробки факторами Яманака, який може тривати до 2-3 тижнів, вони обмежилися 2-4 днями.
Вчені припустили, що після цієї процедури клітини не повернуться в стан стовбурових і збережуть свою ідентичність, однак встигнуть оновити свої внутрішні структури – насамперед, «очистити» накопичені за час життя епігенетичні маркери на ДНК. Вони дозволяють клітині адаптуватися до поточних умов і гнучкіше реагувати на їх зміни. Однак, за деякими гіпотезами, багато процеси старіння викликані надмірним накопиченням таких маркерів – як безліч тегів і коментарів у книзі, що заважають читання вихідного тексту.
Щоб перевірити свої міркування, автори провели експерименти з мишами, несучими неймовірно рідкісне спадкове порушення, що викликає прогерію – передчасне старіння. Результати вони повідомляють в статті, опублікованій журналом Cell: за словами вчених, миші, що пройшли терапію з використанням «часткового перепрограмування» клітин в середньому жили по 24 тижні. Для порівняння, термін життя в контрольній групі мишей з прогеріею склав 18 тижнів.
Крім цього, експериментальні миші продемонстрували поліпшення функціонального стану серцево-судинної системи та інших органів. Аналогічні досліди на здорових мишей також показали підвищення тонусу організму, хоча говорити про збільшення терміну життя у них поки рано. За словами вчених, всі тварини поки живі, і лише час покаже, наскільки такий підхід працює на них. Якщо все піде за планом, він може бути випробуваний на людях вже років через 10.
Стовбуровими клітинами омолодили цілу тварину
Здібності стовбурових клітин відновлювати тканини вважаються одними з ключових для створення методів боротьби зі старінням.