Учёные из Германии смогли более чем на 60 лет омолодить клетки человека на молекулярном уровне. Клетки крови 80-летнего человека после перепрограммирования получили признаки, характерные для клеток младше 20 лет.
Исследование провели специалисты Университетской клиники Бонна и Боннского университета. Незрелые эритроциты преобразовали непосредственно в нервные стволовые клетки, способные в дальнейшем развиваться в клетки мозга. Результаты работы опубликованы в журнале Aging Cell.
Для изменения клеточной специализации исследователи использовали белки — транскрипционные факторы, регулирующие активность генов. Они перенаправляют работу генетических программ и позволяют клетке приобрести новую идентичность. «Using this method, we have directly converted red blood cell precursors into neural stem cells», — пояснил профессор Оливер Брюстле, директор Института восстановительной нейробиологии Университетской клиники Бонна.
Степень омоложения оценивали с помощью эпигенетических часов. Они определяют биологический возраст по химическим изменениям ДНК, которые накапливаются или меняются с течением времени, не затрагивая саму последовательность генов. После перепрограммирования клетки 80-летнего человека демонстрировали молекулярный возраст менее 20 лет, а их поведение соответствовало молодым клеткам.
В отличие от прежних методов, боннские учёные не переводили клетки сначала в плюрипотентное состояние, а затем в нервные стволовые клетки. Кровяные клетки сразу преобразовывали в нервные, поэтому процесс омоложения шёл постепенно и оставался доступным для наблюдения более 100 дней. Примерно через 50 дней молекулярный возраст клеток уменьшился примерно на 60 лет.
«Rejuvenation that extends over such a long period of time is ideal as an experimental model: Since the epigenetic clocks are slowly reset over several weeks, we can use this model to investigate which factors and active substances accelerate or slow down the rejuvenation process», — отметил Брюстле. Такой подход может помочь изучать механизмы старения и проверять вещества, способные ускорять или замедлять омоложение клеток, в том числе в исследованиях нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера. В работе участвовали Университетская клиника Бонна, Боннский университет и RWTH Aachen University; финансирование предоставили программа ЕС Horizon 2020, Немецкий исследовательский фонд и Федеральное министерство исследований, технологий и космоса Германии.