С возрастом клетки накапливают изменения, которые отражаются на работе генов и состоянии тканей. Изучение этих процессов помогает понять, почему организм стареет и как возрастные изменения связаны с развитием заболеваний. Ученые нашли способ значительно омолодить человеческие клетки в лабораторных условиях, превратив их в нервные стволовые клетки. О том, как исследователи добились этого результата, — в материале «Известий».

Исследователи из Университетской клиники Бонна, Боннского университета и Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена превратили клетки крови человека в нервные стволовые клетки, молекулярный возраст которых оказался меньше 20 лет. Исходный материал был получен от человека в возрасте 80 лет. Таким образом, по оценке ученых, клеточный возраст удалось снизить более чем на 60 лет.

Результаты работы опубликованы в журнале Aging Cell. Речь идет не об омоложении всего организма и не о способе повернуть старение человека вспять. Исследователи изучали изменения, происходящие с клетками во время их преобразования в лаборатории.

Для получения нервных стволовых клеток команда использовала предшественники эритроцитов — незрелые клетки, из которых в дальнейшем формируются красные кровяные тельца. Метод позволил напрямую преобразовать их в нервные стволовые клетки, не проводя предварительно через стадию плюрипотентных стволовых клеток. Такой промежуточный этап обычно позволяет клеткам получить способность превращаться в разные типы клеток организма.

Оливер Брюстле, один из авторов исследования

Используя этот метод, мы напрямую преобразовали предшественники эритроцитов в нервные стволовые клетки.

Преобразование происходило постепенно. Ученые наблюдали за процессом более 100 дней, что позволило проследить, как меняются клетки по мере приобретения нового состояния.

Чтобы оценить молекулярный возраст клеток, исследователи использовали эпигенетические часы. Они анализируют химические модификации ДНК, которые связаны с регуляцией активности генов. Такие изменения не меняют саму последовательность ДНК, но позволяют оценивать некоторые возрастные особенности клеток.

По данным команды, примерно через 50 дней после начала преобразования показатели клеток соответствовали омоложению примерно на 60 лет. После завершения процесса молекулярная возрастная сигнатура полученных нервных стволовых клеток соответствовала возрасту менее 20 лет.

Оливер Брюстле

Мы также знаем, что это эпигенетическое омоложение обеспечивает то, что клетки действительно ведут себя как молодые.

Нервные стволовые клетки могут помочь ученым изучать процессы, связанные со старением нервной системы. На такой модели можно исследовать, как возрастные изменения влияют на клетки, и изучать заболевания, риск которых повышается с возрастом, в том числе болезнь Альцгеймера.

Важное направление дальнейшей работы — выяснить, какие механизмы позволяют клеткам возвращаться к более молодому молекулярному состоянию и можно ли использовать эти знания для изучения факторов, ускоряющих или замедляющих старение. Однако результаты лабораторного эксперимента сами по себе не означают, что разработан метод омоложения организма или лечения возрастных заболеваний у людей.