Китайським науковцям вдалося визначити ключовий ген, що відповідає за старіння. Робота була колосальною. За допомогою особливої технології вчені "розрізали" та вивчили понад 20 тисяч генів. Можливо, завдяки генній терапії вдасться збільшити природну тривалість життя.
Про це пише Zik.ua з посиланням на "Кецзі жибао".
Читайте такожБіолог розповіла про передчасне старіння після коронавірусу
В ході проведення експериментів з тваринами вчені довели, що інактивація гена KAT7 дозволяє уповільнити природний процес старіння. В результаті 81% мишей, у яких був інактивований даний ген, змогли прожити більше ніж 130 тижнів (близько 80 років в перекладі на людський вік). Серед мишей, які не піддавалися генної терапії, тільки 27% змогли дожити до 130 тижнів.
Протягом усього життя люди намагаються зберегти свою молодість якомога довше, вдаючись до різних засобів, які нібито перешкоджають старінню. Але на жаль, такі засоби не вирішують основної проблеми. Чи можливо взагалі однією дією зупинити старіння організму?
Команда вчених з Китайської академії наук і Пекінського університету проводила дослідження протягом шести років. За допомогою Платформи редагування генома їм вдалося визначити ключовий ген, що відповідає за старіння. Ним є ген KAT7, який кодує гістонацетилтрансферазу.
Ще у 2015 році дослідницька група з Інституту вивчення тварин Китайської академії наук під керівництвом Лю Гуанхуея і Цюй Цзин встановила співпрацю з командами дослідників під керівництвом Тан Фулао з Пекінського університету і Чжан Вейці з Пекінського інституту геноміки при Китайській академії наук. За допомогою технології CRISPR "генетичні ножиці" вчені зробили картування більше ніж 20 тисяч генів, що містяться в геномі людини один за іншим. За допомогою "генетичних ножиць" в клітці "вирізали" ген, що відповідає за певну ознаку. Таким чином, проводилося дослідження стану клітини після інактивації гена. Молоді клітини залишали для подальшого аналізу, в ході якого визначали, інактивація якого гена призведе до збільшення тривалості життя клітин.
Це була виснажлива і тривала робота. Кожну клітину необхідно було акуратно "розрізати", інактивувати ген, а потім провести перевірку інактивації даного гена на сотнях клітин. Більш того, вчені досліджували понад 20 тисяч генів, що містяться в геномі людини, і для кожного з них було потрібно від трьох до шести різних "ножиць". Таким чином, для отримання точних результатів були вирощені та відібрані десятки мільйонів клітин.
Обробивши такий великий обсяг даних, команда дослідників виявила понад 100 нових генів, що впливають на старіння клітин людини, і перевірили функції перших 50 генів. В результаті було встановлено, що інактивація цих генів може уповільнити старіння мезенхімальних стовбурових клітин людини.
Серед 50 генів найбільший вплив на процес старіння надав KAT7, що кодує гістонацетилтрансферазу.
В ході проведення експериментів з тваринами вчені довели, що інактивація гена KAT7 дозволяє уповільнити природний процес старіння. В результаті 81% мишей, у яких був інактивований даний ген, змогли прожити понад 130 тижнів (близько 80 років в перекладі на людський вік). Серед мишей, які не піддавалися генної терапії, тільки 27% змогли дожити до 130 тижнів.
Інактивація ключового гена KAT7 у мишей, які страждають прогерією (синдромом раннього старіння), збільшувала середню тривалість їх життя більш ніж на 20%. "Масштаби цього збільшення вражають. Зрештою, ми впливаємо тільки на один з десятків тисяч, що містяться у всьому геномі", – розповіла дослідниця Пекінського інституту геноміки при Китайській академії наук і один з авторів статті Чжан Вейці.
Крім того, вчені також підтвердили, що інгібування та інактивація ключового гена KAT7 уповільнює старіння клітин печінки людини, а також знижує рівень експресії прозапальних факторів, які призводять до старіння організму.
Цюй Цзин, дослідниця Інституту вивчення тварин Китайської академії наук, пояснила, що білок, який кодується геном KAT7, є ацетилтрансферазою, яка може додавати до гістонів "ацетильну" групу. Гістони – це білки, переплетені з ДНК в ядрі, які разом з ДНК утворюють хромосому разом. Вчені виявили, що KAT7 стимулює експресію генів і запускає старіння клітин за допомогою виборчого каталізу реакції ацетилювання гістонів (H3K14). Раннє дослідження, опубліковане в журналі Nature, показало, що інактивація ключового гена KAT7 сприяє лікуванню лейкемії. Таким чином, ми бачимо, що цей ген не просто кодує ацетилтрансферазу, його вплив на людський організм досить великий.
Поступово буде складена повніша генетична карта старіння
В ході цього дослідження було виявлено близько ста нових генів, що відповідають за старіння, що також підтверджує раннє судження команди вчених про те, що вже відомі гени, асоційовані зі старінням, є лише невеликою частиною, і існує ще безліч невідомих генів. Вчені завантажили відповідні результати досліджень і дані в базу (так звану "генетичну карту старіння"), яку можуть використовувати й поповнювати колеги та дослідники з Китаю та інших країн.
"Нашим початковим наміром було розширити знання про старіння. На основі виконаної роботи генетична карта старіння буде поступово поповнюватися". За словами Цюй Цзин, індивідуальне старіння супроводжується безперервним накопиченням в тканинах і органах старіючих клітин, усунення або омолодження таких клітин може зменшити ризик розвитку дегенеративних захворювань тканин і збільшити тривалість здорового життя. Нові дані показують, що завдяки генній терапії, заснованій на інактивації одного гена, ймовірно, вдасться збільшити природну тривалість життя ссавців.
