Найти тему
НАУКА из первых рук

Жизнь и смерть на «кончике» хромосомы

15 сентября 2015 г. здоровая сорокачетырехлетняя американка Элизабет Пэрриш стала первой «ГМО-женщиной»: в медицинской клинике Боготы ее подвергли запрещенной в США процедуре. Она получила более ста инъекций двух экспериментальных генно-инженерных препаратов, призванных повернуть вспять процессы клеточного старения в ее организме. Так бывшая домохозяйка, основавшая к тому времени небольшой биотехнологический стартап, стала, по ее словам, «нулевым пациентом» генной терапии самого коварного и неизбежного для всех людей заболевания – старости

До рискованного эксперимента над собой, который она скрыла даже от своей семьи, Лиз Пэрриш была обычной мамой, занимавшейся домом и помогавшей мужу в семейном бизнесе. Все изменилось в январе 2013 г., когда она узнала, что ее девятилетний сын болен диабетом 1 типа. Болезнь была грозной, но управляемой, однако в детской больнице Сиэтла она увидела сотни детей с самыми тяжелыми заболеваниями – раком, болезнями сердца, повреждениями мозга, многим из которых современная медицина, несмотря на все свое могущество, ничего не могла помочь. 

Потрясенная увиденным, Лиз начала искать новые перспективные лекарства и медицинские разработки, которые могли бы радикально изменить положение дел. Посещая медицинские конференции, она останавливала исследователей и экспертов в коридорах с вопросом: «Как ваши работы могут помочь детям?». На одном из таких собраний она услышала о теломерах – крошечных участках ДНК на концах хромосом, играющих роль внутренних «молекулярных часов» организма. И здесь, благодаря людям, искавшим лекарство от старости, Лиз наконец-то получила ответ на свой вопрос – ведь исцеление от самой смерти должно помочь всем. 

Той же осенью она познакомилась с ведущим специалистом по теломерам, известным микробиологом и генетиком Биллом Эндрюсом, и результатом этой встречи стало создание компании BioViva с целью использовать прорывные научные открытия для омоложения всего тела на клеточном уровне. 

Так что же и с какой целью ввели в организм Элизабет Пэрриш в сентябре 2015 г.? Это были две генно-инженерные конструкции, созданные в BioViva на основе ослабленного аденоассоциированного вируса. В одну из них был встроен ген, кодирующий ингибитор миостатина, белка, вызывающего атрофию мышц, характерную для пожилого возраста. Во вторую – ген, кодирующий теломеразу, фермент, который «пришивает» новые нуклеотиды к теломерам. 

Теломераза  содержит короткую молекулу РНК, комплементарную участку теломеры. При  связывании с теломерой эта РНК используется как матрица для  последовательного синтеза цепи всей теломерной ДНК. Вторая цепь ДНК  достраивается в ходе следующего деления клетки
Теломераза содержит короткую молекулу РНК, комплементарную участку теломеры. При связывании с теломерой эта РНК используется как матрица для последовательного синтеза цепи всей теломерной ДНК. Вторая цепь ДНК достраивается в ходе следующего деления клетки

Теломеры, состоящие из одинаковых повторяющихся нуклеотидных повторов, по сути, играют роль «защитных колпачков», не давая хромосомам соединяться друг с другом. При повторных клеточных делениях хромосомы теряют свои «кончики» в результате неполного копирования в процессе удвоения ДНК, и теломеры укорачиваются. Этот процесс сопровождает старение клетки, жизнь которой, как и сами теломеры, заканчивается после 50 клеточных циклов (предела Хейфлика). Исключение составляют лишь стволовые и, увы, раковые клетки: они не стареют и способны делиться практически бесконечно, при этом длина их теломер, как и у половых клеток, поддерживается активной работой фермента теломеразы. В остальных клетках ген, кодирующий этот белок, обычно «выключен». 

Прогрессирующее укорочение теломер увеличивает риск возникновения рака, а также вероятность развития сердечно-сосудистых заболеваний, диабета 2 типа, хронической обструктивной болезни легких и некоторых форм деменции

С помощью вирусных векторов, которые могут встроиться в любую клетку, в организм Лиз было внесено множество «рабочих» копий гена теломеразы. Через три года после эксперимента оказалось, что длина ее теломер увеличилась, и судя по их длине клетки стали почти на 30 лет моложе! Это особенно важно, потому что обследование перед экспериментом показало, что Элизабет Пэрриш имеет аномально короткие теломеры, соответствующие шестидесятилетнему возрасту, а не возрасту женщины 44 года. Что касается действия другого препарата, то он тоже оказался эффективным: масса мышц Лиз увеличилась, а внутримышечного жира – уменьшилась. Сейчас она чувствует себя энергичной и здоровой, и у нее не обнаружено никаких признаков рака, который, как опасались, могла спровоцировать активация теломеразы.

Как известно, у людей длина теломер при рождении составляет 15–20 тыс. пар нуклеотидов, а к концу жизни уменьшается втрое. Однако надо учесть, что речь идет о средних показателях, и измеряются они у человека только для белых кровяных телец (лейкоцитов). К слову сказать, другие живущие на нашей планете организмы то и дело преподносят ученым «теломерные» сюрпризы. Поэтому, несмотря на огромный экспериментальный материал по этой теме, ответов пока меньше, чем вопросов.

Понравился материал? Не забудьте поставить лайк и подписаться!

Наука
7 млн интересуются