Ученые нашли способ заблокировать ген, отвечающий за старение / фото newsru.co.il
Команда ученых из Китайской академии наук и Пекинского университета проводила исследования в течение шести лет.
Китайским ученым удалось определить ключевой ген, отвечающий за старение. Работа была колоссальной. При помощи особой технологии ученые "разрезали" и изучили более 20 тысяч генов. Возможно, благодаря генной терапии удастся увеличить естественную продолжительность жизни.
Об этом пишет Zik.ua со ссылкой на"Кэцзи жибао".
Читайте такжеБиолог рассказала о преждевременном старении после коронавируса
В ходе проведения экспериментов с животными ученые доказали, что инактивация гена KAT7 позволяет замедлить естественный процесс старения. В результате 81% мышей, у которых был инактивирован данный ген, смогли прожить более 130 недель (около 80 лет в переводе на человеческий возраст). Среди мышей, которые не подвергались генной терапии, только 27% смогли дожить до 130 недель.
На протяжении всей жизни люди пытаются сохранить свою молодость как можно дольше, прибегая к различным средствам, которые якобы препятствуют старению. Но к сожалению, такие средства не решают основной проблемы. Возможно ли вообще одним действием остановить старение организма?
Команды ученых из Китайской академии наук и Пекинского университета проводила исследования в течение шести лет. С помощью платформы редактирования генома им удалось определить ключевой ген, отвечающий за старение. Им является ген KAT7, кодирующий гистонацетилтрансферазу.
Еще в 2015 году исследовательская группа из Института изучения животных Китайской академии наук под руководством Лю Гуанхуэя и Цюй Цзин установила сотрудничество с командами исследователей под руководством Тан Фулао из Пекинского университета и Чжан Вэйци из Пекинского института геномики при Китайской академии наук. При помощи технологии CRISPR "генетические ножницы" ученые произвели картирование более 20 тысяч генов, содержащихся в геноме человека один за другим. С помощью "генетических ножниц" в клетке "вырезали" ген, отвечающий за определенный признак. Таким образом, проводилось исследование состояния клетки после инактивации гена. Молодые клетки оставляли для дальнейшего анализа, в ходе которого определяли, инактивация какого гена приведет к увеличению продолжительности жизни клеток.
Это была утомительная и длительная работа. Каждую клетку необходимо было аккуратно "разрезать", инактивировать ген, а затем провести проверку инактивации данного гена на сотнях клеток. Более того, ученые исследовали более 20 тысяч генов, содержащихся в геноме человека, и для каждого из них требовалось от трех до шести различных "ножниц". Таким образом, для получения точных результатов были выращены и отобраны десятки миллионов клеток.
Обработав такой большой объем данных, команда исследователей выявила более 100 новых генов, влияющих на старение клеток человека, и проверили функции первых 50 генов. В результате было установлено, что инактивация этих генов может замедлить старение мезенхимальных стволовых клеток человека.
Среди 50 генов наибольшее влияние на процесс старения оказал KAT7, кодирующий гистонацетилтрансферазу.
В ходе проведения экспериментов с животными ученые доказали, что инактивация гена KAT7 позволяет замедлить естественный процесс старения. В результате 81% мышей, у которых был инактивирован данный ген, смогли прожить более 130 недель (около 80 лет в переводе на человеческий возраст). Среди мышей, которые не подвергались генной терапии, только 27% смогли дожить до 130 недель.
Инактивация ключевого гена KAT7 у мышей, страдающих прогерией (синдромом раннего старения), увеличивала среднюю продолжительность их жизни более чем на 20%. "Масштабы этого увеличения впечатляют. В конце концов, мы воздействуем только на один из десятков тысяч, содержащихся во всем геноме", – рассказала исследовательница Пекинского института геномики при Китайской академии наук и один из авторов статьи Чжан Вэйци.
Кроме того, ученые также подтвердили, что ингибирование и инактивация ключевого гена KAT7 замедляет старение клеток печени человека, а также снижает уровень экспрессии провоспалительных факторов, которые приводят к старению организма.
Цюй Цзин, исследовательница Института изучения животных Китайской академии наук, объяснила, что белок, кодируемый геном KAT7, является ацетилтрансферазой, которая может добавлять к гистонам "ацетильную" группу. Гистоны – это белки, переплетенные с ДНК в ядре, которые вместе с ДНК образуют хромосому вместе. Ученые обнаружили, что KAT7 стимулирует экспрессию генов и запускает старение клеток посредством избирательного катализа реакции ацетилирования гистонов (H3K14). Раннее исследование, опубликованное в журнале Nature, показало, что инактивация ключевого гена KAT7 способствует лечению лейкемии. Таким образом, мы видим, что этот ген не просто кодирует ацетилтрансферазу, его влияние на человеческий организм довольно велико.
В ходе настоящего исследования было обнаружено около ста новых генов, отвечающих за старение, что также подтверждает раннее суждение команды ученых о том, что уже известные гены, ассоциированные со старением, являются лишь небольшой частью, и существует еще множество неизвестных генов. Ученые загрузили соответствующие результаты исследований и данные в базу (так называемую "генетическую карту старения"), которую могут использовать и пополнять коллеги и исследователи из Китая и других стран.
"Нашим первоначальным намерением было расширить знания о старении. На основе проделанной работы генетическая карта старения будет постепенно пополняться". По словам Цюй Цзин, индивидуальное старение сопровождается непрерывным накоплением в тканях и органах стареющих клеток, устранение или омоложение таких клеток может уменьшить риск развития дегенеративных заболеваний тканей и увеличить продолжительность здоровой жизни. Новые данные показывают, что благодаря генной терапии, основанной на инактивации одного гена, вероятно, удастся увеличить естественную продолжительность жизни млекопитающих.