Вчені можуть створити ліки проти старіння за 5 років
Протягом найближчих 3–5 років ученим вдасться вивести на ринок ліки проти різних дефектів, які провокують прискорення процесу старіння
Старіння однаково впливає на клітинні процеси в п’яти дуже різних видах життя — людині, плодових мушках, щурах, мишах і черв’яках. Отримані результати можуть допомогти пояснити, що стимулює старіння, і запропонувати поради щодо того, як його зупинити.
Результати дослідження опублікували у грудні в журналі Nature Aging.
Так, вивчивши цей процес за допомогою штучного інтелекту у кількох видів хребетних і людини, вчені встановили одну універсальну особливість: практично у будь-яких тканинах та органах з віком посилюється дисбаланс активності довгих та коротких генів.
З віком тварин різноманітні молекулярні процеси в клітинах стають менш надійними — частішають генні мутації, а кінці хромосом відриваються, роблячи їх коротшими.
Багато досліджень вивчали вплив старіння на експресію генів, але лише деякі з них досліджували, як це впливає на транскрипцію — процес, за допомогою якого генетична інформація копіюється з ланцюга ДНК у молекули РНК, — говорить Андреас Бейєр, комп’ютерний біолог з Кельнського університету (Universität zu Köln) в Німеччині.
Недбале копіювання
Щоб з’ясувати це, Бейєр і його колеги проаналізували транскрипційні зміни в геномі п’яти організмів: черв’яків-нематод, плодових мушок, мишей, щурів і людей у різному дорослому віці.
Дослідники виміряли, як старіння змінює швидкість, з якою фермент, що керує транскрипцією, РНК-полімераза II (Pol II), переміщається по ланцюгу ДНК, створюючи копію РНК.
Вони виявили, що в середньому Pol II став швидшим із віком, але менш точним і більш схильним до помилок у всіх п’яти групах.
Попередні дослідження показали, що обмеження дієти та пригнічення сигналізації інсуліну можуть затримати старіння та подовжити тривалість життя багатьох тварин, тож дослідники потім досліджували, чи впливають ці заходи на швидкість Pol II.
У хробаків, мишей і плодових мух, які несли мутації в сигнальних генах інсуліну, Pol II рухався повільніше. Фермент також подорожував повільніше у мишей на низькокалорійній дієті.
Але головне питання полягало в тому, чи впливають зміни швидкості Pol II на тривалість життя. Бейєр і його команда відстежували виживання плодових мушок і черв’яків, які несли мутацію, яка сповільнила Pol II.
Коли дослідники використали редагування генів, щоб скасувати мутації у черв’яків, тривалість життя тварин скоротилася.
Набирає темп
Дослідники постали перед питанням, чи можна пояснити прискорення Pol II структурними змінами в тому, як ДНК упаковується всередині клітин.
Щоб мінімізувати простір, який вони займають, величезні нитки генетичної інформації щільно намотані навколо білків, які називаються гістонами, у пучки, які називаються нуклеосомами.
Аналізуючи клітини легенів людини та клітини пупкової вени, дослідники виявили, що старіючі клітини містять менше нуклеосом, що спрощує шлях руху Pol II швидше. Коли команда посилила експресію гістонів у клітинах, Pol II рухався повільніше. У плодових мушок підвищений рівень гістонів, здається, збільшував тривалість їх життя.
Дослідження є «справді захоплюючою роботою», яка демонструє, наскільки механізми старіння узгоджені між далекими видами, каже Колін Селман, який вивчає старіння ссавців в Університеті Глазго (University of Glasgow), Великобританія.
Це також відкриває двері для дослідження того, як Pol II може бути мішенню для ліків, які уповільнюють процес старіння. Зміни в процесі транскрипції Pol II були пов’язані з багатьма захворюваннями, включаючи різні типи раку, і було розроблено низку ліків, спрямованих на Pol II та молекули, які сприяють цьому.
Проте поки що дослідники офіційно публічно не заявляють, що старіння пов’язане виключно з цим. Нині не зрозуміло, чи це старіння або просто якийсь взаємозв’язок з цим процесом.
При цьому, на думку вчених, отримані результати дозволять у майбутньому розробити ліки проти небезпечних захворювань, які прискорюють старість. Очікується, що протягом найближчих 3–5 років ученим вдасться вивести на ринок ліки проти різних дефектів, які провокують усередині людини прискорення процесу старіння.
