Метод частичного перепрограммирования для омоложения и регенерации клеток готовится к первым испытаниям на людях.
#омоложение
Сразу возникают вопросы: “Что значит перепрограммирование клеток и почему частичное?” - на них я тоже отвечу, но сперва давайте разберемся с фундаментальной дилеммой:
Почему мы решили, что это вообще возможно?
В природе есть биологически бессмертные животные, типа гидры и медузы туритопсис - если их никто не убьет, технически, они могут перерождаться бесконечно.
Но в некотором смысле человек от них не отличается. (Нет, я не про бессмертную душу). Наше тело, как известно, стареет и умирает, но внутри него есть особая клеточная линия: половые клетки. Даже если возрастной сперматозоид сумеет оплодотворить уже немножко подвяленую годами яйцеклетку - из них получится розовый и свеженький малыш. Они каким-то образом стирают с себя прожитые годы.
Ощутите несправедливость нашего биологического устройства: работают всю жизнь нейроны и мышцы, а живут вечно перерождаясь - только половые клетки (они называются гаметы, даже звучит немножко по-элитистски).
Но если отложить обиды, возникает совершенно справедливый вопрос: у гамет же получается омолодиться, почему не помочь это сделать всем остальным: нейронам головного мозга, миоцитам бицепса и фибробробластам в коже лица?
В результате десятилетий попыток биологов решить эту задачу, в 2006 году был открыт механизм перепрограммирования клеток, за что Shinya Yamanaka получил Нобелевскую премию. Сегодня эти исследования дали начало технологии, которая обещает восстанавливать неизлечимые травмы и, возможно даже, омолаживать органы человека без побочных эффектов.
Как это работает?
В ядре клетки есть особые белки, которые регулируют активность генов, они называются - транскрипционные факторы. Такие белки связываются с ДНК в регуляторных зонах и могут усиливать или, наоборот, тормозить считывание генетической информации. Транскрипционные факторы, совместно с механизмами эпигенетики, превращают эмбриональную клетку (по сути - стволовую) в клетку какой-то конкретной ткани или органа (сердца, мозга и тд).
Яманака с коллегами описал 4 фактора, которые работают в стволовых и эмбриональных клетках, но отключаются в специализированных, «созревших» клетках. Если активировать эти факторы в клетке кожи, через какое-то время она потеряет свою функцию и вернется обратно в зародышевое состояние. Такие клетки называют - индуцированные плюрипотентные клетки, их биологический (эпигенетический) возраст - открывается назад. Это и называют «перепрограммированием» клеток.
Но не обязательно доводить этот процесс до конца. Можно включить факторы Яманаки на время, чтобы клетка омолодилась, не успела потерять свою функцию. Таким образом в лабораториях уже омолодили клетки кожи и уменьшили шрамы, ускорили регенерацию мышц и восстановили клетки сердца мышей после инфаркта. В одном исследовании временная активация факторов Яманаки в мозге престарелых мышей улучшила их когнитивные функции. Тут главное - не передержать, иначе высок риск опухоли.
В этом году компания Life Biosciences (Boston) обещает стать первой, кто протестирует частичное перепрограммирование на живых людях. Исследователи выявили один из 4х факторов (c-Myc), ответственный за возникновение опухолей и планируют при помощи вирусного вектора (как в прививках) ввести 3 оставшихся фактора в глаза 12 людям, с повреждениями сетчатки из-за глаукомы.
Активность пересаженных генов будет контролироваться переключателем, который запускается только в присутствии конкретного вещества. Таким образом, по задумке, можно будет контролировать «дозу» активации факторов Яманаки и восстановить нейроны сетчатки, а с ними и зрение.
На обезьянах метод уже опробовали, по заявлению исследователей, не выявлено ни следов опухолей, ни других побочных эффектов.
Будем с нетерпением ждать результатов, если у них получится - это может стать началом новой эпохи в жизни людей как биологического вида.
Такие дела.
#омоложение
Сразу возникают вопросы: “Что значит перепрограммирование клеток и почему частичное?” - на них я тоже отвечу, но сперва давайте разберемся с фундаментальной дилеммой:
Почему мы решили, что это вообще возможно?
В природе есть биологически бессмертные животные, типа гидры и медузы туритопсис - если их никто не убьет, технически, они могут перерождаться бесконечно.
Но в некотором смысле человек от них не отличается. (Нет, я не про бессмертную душу). Наше тело, как известно, стареет и умирает, но внутри него есть особая клеточная линия: половые клетки. Даже если возрастной сперматозоид сумеет оплодотворить уже немножко подвяленую годами яйцеклетку - из них получится розовый и свеженький малыш. Они каким-то образом стирают с себя прожитые годы.
Ощутите несправедливость нашего биологического устройства: работают всю жизнь нейроны и мышцы, а живут вечно перерождаясь - только половые клетки (они называются гаметы, даже звучит немножко по-элитистски).
Но если отложить обиды, возникает совершенно справедливый вопрос: у гамет же получается омолодиться, почему не помочь это сделать всем остальным: нейронам головного мозга, миоцитам бицепса и фибробробластам в коже лица?
В результате десятилетий попыток биологов решить эту задачу, в 2006 году был открыт механизм перепрограммирования клеток, за что Shinya Yamanaka получил Нобелевскую премию. Сегодня эти исследования дали начало технологии, которая обещает восстанавливать неизлечимые травмы и, возможно даже, омолаживать органы человека без побочных эффектов.
Как это работает?
В ядре клетки есть особые белки, которые регулируют активность генов, они называются - транскрипционные факторы. Такие белки связываются с ДНК в регуляторных зонах и могут усиливать или, наоборот, тормозить считывание генетической информации. Транскрипционные факторы, совместно с механизмами эпигенетики, превращают эмбриональную клетку (по сути - стволовую) в клетку какой-то конкретной ткани или органа (сердца, мозга и тд).
Яманака с коллегами описал 4 фактора, которые работают в стволовых и эмбриональных клетках, но отключаются в специализированных, «созревших» клетках. Если активировать эти факторы в клетке кожи, через какое-то время она потеряет свою функцию и вернется обратно в зародышевое состояние. Такие клетки называют - индуцированные плюрипотентные клетки, их биологический (эпигенетический) возраст - открывается назад. Это и называют «перепрограммированием» клеток.
Но не обязательно доводить этот процесс до конца. Можно включить факторы Яманаки на время, чтобы клетка омолодилась, не успела потерять свою функцию. Таким образом в лабораториях уже омолодили клетки кожи и уменьшили шрамы, ускорили регенерацию мышц и восстановили клетки сердца мышей после инфаркта. В одном исследовании временная активация факторов Яманаки в мозге престарелых мышей улучшила их когнитивные функции. Тут главное - не передержать, иначе высок риск опухоли.
В этом году компания Life Biosciences (Boston) обещает стать первой, кто протестирует частичное перепрограммирование на живых людях. Исследователи выявили один из 4х факторов (c-Myc), ответственный за возникновение опухолей и планируют при помощи вирусного вектора (как в прививках) ввести 3 оставшихся фактора в глаза 12 людям, с повреждениями сетчатки из-за глаукомы.
Активность пересаженных генов будет контролироваться переключателем, который запускается только в присутствии конкретного вещества. Таким образом, по задумке, можно будет контролировать «дозу» активации факторов Яманаки и восстановить нейроны сетчатки, а с ними и зрение.
На обезьянах метод уже опробовали, по заявлению исследователей, не выявлено ни следов опухолей, ни других побочных эффектов.
Будем с нетерпением ждать результатов, если у них получится - это может стать началом новой эпохи в жизни людей как биологического вида.
Такие дела.