Модификация на теломерите обърна стареенето назад

Нов начин за удължаване на теломерите позволява да се удължи животът на човешките клетки с „инжекция дълголетие“. Учените смятат, че технологията може да се използва за лечение на болести, а в бъдеще – и за безопасно удължаване на живота на хората.

Изследователите от Станфордския университет са разработили и успешно са изпитали нова технология за увеличаване дължината на теломерите – специфични участъци от хромозомите, които играят ролята на „защитни калпачета“ за хромозомите.

При младите хора теломерите имат дължина около 8000 – 10 000 нуклеотида. За съжаление с всяко делене на клетките количеството теломери намалява и когато те достигнат критична дължина, клетката престава да се дели. Максимално възможното количество деления, така нареченият предел на Хейфлик, е средно 50 ±10 деления на клетката, след което клетката умира от естествена смърт.

Това природно „обратно броене“ не само ограничава продължителността на живота на организмите, но и затруднява култивирането на клетките в лабораторни условия.

Учените смятат, че изкуственото нарастване на дължината на теломерите се явява един от начините за радикално (минимум няколко пъти) продължаване на живота и възможно – дори безсмъртие. Опитите на учените от Станфорд потвърждават тази хипотеза.

Новата процедура за увеличаване на дължината използва модифицирана РНК, което позволява да се провеждат опити на голям брой клетки и да се разработват съответните препарати.

В хода на експерименти модифицирани човешки кожни клетки успели да се делят почти в двойно по-голямо количество, отколкото обикновените. По такъв начин новата технология може да се използва при разработката на методики за лечение на заболявания, предизвикани от къси теломери, а също за лабораторни експерименти с удължаване на живота.

Изследователите използвали модифицирана РНК, която увеличава дължината на теломера с помощта на кодиране на активен компонент на природния ензим теломераза (TERT). Новата технология има важно преимущество – тя не предизвиква имунен отговор (алергии). Освен това тя е обратима, тоест изкуствената РНК увеличава теломерите еднократно, след което в продължение на 48 часа тя се разрушава.

По-нататък протича естествен процес с постепенно скъсяване на дължината на теломерите в процеса на делене на клетките. Фактически това е „инжекция с дълголетие“, която удължава теломерите и добавя продължителност на живота на клетките, но не ги прави безсмъртни. Това е много важно, тъй като „замразяването“ на дължината на теломера може да доведе до развиване на онкологично заболяване.

Новата РНК технология добавя около 1000 нуклеотида на теломера – това е около 10% от общата дължина на теломера. В епруветка модифицираните клетки се делят много по-бързо, отколкото обикновените, например средно 28 пъти повече, ако става дума за модифициране на кожни клетки и 3,4 пъти повече за мускулните клетки.

„Съществуващите предходни методи за удължение на теломерите действат бавно – разказва Джон Рамунас, един от авторите на изследването. – Нашият метод действа в продължение на само няколко дни. Един сеанс на лечение връща биологичния часовник с десет години назад, тоест с толкова задържа стареенето.“

Разбира се, засега новата технология са само ранни опити с клетки едва от два типа. Но постижението на учените вдъхва оптимизъм – за първи път е разработен начин за удължаване живота на клетката без странични ефекти и висок риск от дълготрайни усложнения.

Теоретично може да се създаде „инжекция за дълголетие“ с помощта на въвеждане на генномодифициран вирус, който да въведе РНК в клетката и да увеличи дължината на теломера.

За разработването и сертифицирането на такава технология ще са необходими години, но ако учените постигнат успех, дните на хората ще станат значително повече.