Вакцина против старения очищает дисфункциональные клетки, вызывающие возрастные изменения
Многие из симптомов старения можно отнести к накоплению стареющих клеток, которые перестали делиться. В новом исследовании ученые из Японии определили белок, специфичный для этих клеток, и разработали вакцину, которая может их уничтожить, а тесты на мышах уменьшают последствия старения.
Клетки не могут делиться вечно — в конце концов они накапливают слишком много повреждений ДНК из-за стресса окружающей среды, поэтому организм отключает их и помечает, чтобы иммунная система очистила их. Похоже, что это эволюционный защитный механизм против превращения клеток в раковые.
Однако даже иммунные клетки не застрахованы от этого процесса, и по мере того, как они сами стареют, иммунная система постепенно теряет способность уничтожать стареющие клетки.
По мере того, как эти неактивные клетки накапливаются в организме, они способствуют возникновению симптомов старения и связанных с ним болезней.
В последние годы ученые экспериментировали с новым классом лекарств, называемых сенолитиками, удаляющие эти нефункционирующие клетки, которые продемонстрировали многообещающее замедление последствий старения и увеличение продолжительности жизни и продолжительности здоровья, т. е. доли нашей жизни, которую мы проводим в добром здравии.
Для нового исследования ученые из Японии решили найти способ более точно нацеливаться на стареющие клетки, оставляя здоровые клетки в покое.
Изучая экспрессию генов в стареющих клетках, команда впервые идентифицировала белок под названием GPNMB, который экспрессируется в умерших клетках на высоком уровне. Этот белок также был обнаружен в высоких концентрациях у пациентов с атеросклерозом, который связан со старением.
Затем исследователи проверили, что произошло, когда GPNMB был удален. Команда кормила мышей пищей с высоким содержанием жиров, чтобы ускорить старение, а затем генетически исключила клетки, которые экспрессировали GPNMB. В итоге, у обработанных мышей было меньше метаболических нарушений и других молекулярных маркеров старения, а также менее выраженные симптомы атеросклероза, чем у контрольной группы мышей.
Хотя этот эксперимент показал, что нацеливание на GPNMB может бороться со старением, генетическое устранение этих клеток — это не то, что можно легко сделать у людей.
Поэтому ученые разработали вакцину на основе пептидов, которая могла бы нацеливаться на белок и побуждать иммунную систему уничтожать клетки, которые его экспрессировали. Затем это было протестировано на трех группах: молодые мыши на диете с высоким содержанием жиров, мыши среднего возраста и мыши с болезнью ускоренного старения, известной как прогерия.
Улучшения были отмечены во всех трех группах. У мышей на диете с высоким содержанием жиров метаболическая функция была лучше, чем у мышей на той же диете, которые не получали вакцину.
Мыши среднего возраста, вакцинированные в возрасте 50 недель, оставались более активными и двигались быстрее к 70 неделям, чем контрольные мыши. А у вакцинированных мышей с прогерией средняя продолжительность жизни была значительно выше, чем у невакцинированных животных, причем эффект был более выражен у самцов мышей.
Конечно, предстоит еще много работы, прежде чем эта захватывающая работа сможет быть переведена на людей. Ученые говорят, что GPNMB, вероятно, не единственная потенциальная цель.
«Наше исследование продемонстрировало возможность новой стратегии борьбы со старением», — сказал профессор Тору Минамино, автор работы.
«Мы предполагаем, что существует гораздо больше сеноантигенов, которые продуцируются другими видами стареющих клеток. Благодаря дополнительным исследованиям мы сможем предоставить пациентам индивидуальную антивозрастную терапию в зависимости от распространенности различных типов стареющих клеток в их организме».