Американские ученые из Университета Калифорнии в Беркли нашли реальный механизм омоложения клеток с помощью вещества, которое относится к особому классу белков – сиртуинам. Им удалось повернуть молекулярные часы вспять путем введения белка SIRT3 в стареющие стволовые клетки, в результате чего они приобрели способность самовоспроизводиться – что называется регенерацией и характерно для молодых клеток.
Последние 10 – 20 лет характеризуются настоящим прорывом, позволившим ученым лучше понять механизмы старения. Теперь понятно, что старение – это не просто неконтролируемое и спонтанное явление, а скорее регулируемый процесс, которым можно манипулировать. Новое открытие создает перспективы для успешного лечения болезней, ассоциированных со старением.
Белок SIRT3 известен тем, что помогает стволовым клеткам бороться со стрессом. Он содержатся в клеточных митохондриях, ответственных за развитие и гибель клеток. Ранее учеными было установлено, что ген, ответственный за синтез данного белка, активируется во время ограничения пищевых калорий, что способствует удлинению срока жизни у различных видов животных.
Для того, чтобы изучить влияние на долголетие ученые выбрали стволовые клетки, ответственные за восстановление разрушенных тканей – функции, которая постепенно теряется со старением. В частности, исследователи сфокусировались на так называемых гематопоэтических стволовых клетках, основываясь на их уникальной способности полностью восстанавливать клетки крови.
Каковы молекулярные механизмы, лежащие в основе данного открытия? Молодые клетки крови относительно хорошо защищены от окислительного стресса, ведущего к появлению токсических веществ. Данная защита обусловлена наличием множества механизмов так называемой антиоксидантной защиты, одним из ключевых среди которых является экспрессия белка SIRT3
Старение сопровождается нарушением этих защитных механизмов и постепенным накоплением окислительного стресса, разрушающего ткани и ведущего к дряхлению организма и старению. При этом стареющий организм пытается все больше прибегать к помощи SIRT3 для того, чтобы стимулировать антиоксидантную защиту. Однако уровень SIRT3 в клетках со старением также уменьшается. Данное исследование американских ученых показало, что если данный белок ввести в клетки происходит восстановление утраченных со старением защитных механизмов.
Вопрос, который ставят теперь исследователи, – сможет ли данный белок не только восстанавливать утраченные защитные функции, восстанавливая отдельные ткани, но и удлинять жизнь в целом. Не менее важен вопрос о том возможно ли с помощью генетического регулирования лечить болезни, ассоциированные со старением. В этом смысле многообещающим является применение белка SIRT3.
Дело в том, что SIRT3 обладает также способностью подавлять рост раковых опухолей. А это исключительно важно, поскольку омолаживающая терапия не должна сопровождаться неконтролируемым ростом клеток, что обычно ведет к развитию рака. Похоже, что новый подход дает в этом смысле определенные гарантии безопасности омоложения.