Американці змогли повністю обернути процес старіння стовбурових клітин дорослої людини, відповідальних за оновлення або відновлення ушкоджених тканин.

Регенеративні можливості тканин і органів знижуються з віком. Сучасні уявлення про старіння стовбурових клітин передбачають, що живий організм має той же вік, що і його стовбурові клітини, тобто саме старіння останніх приводить до старіння всього організму. Таким чином, розуміння процесів, які дозволяють людським стовбуровим клітинам ініціювати самовідновлення, розмноження та диференціацію, може бути ключем до створення регенеративної медицини, яка дозволяє відновлювати й омолоджувати організм.

Дослідникам з Інституту Бака по вивченню проблем старіння та Технологічного інституту Джорджії вдалося дослідити процеси, що лежать в основі функціонування цього «біологічного годинника» і визначають обмежений поділ стовбурових клітин літньої людини. Більше того, їм вдалося повернути назад процес старіння стовбурових клітин дорослої людини, втрутившись у процес кодування ділянок генів, що вважалися «генетичним сміттям».

Дорослі стовбурові клітини дуже важливі, оскільки вони допомагають зберегти здорові тканини людини, заміняючи старі або ушкоджені клітини. Вони також мультипотентні, тобто здатні замінити будь-яку кількість певних соматичних клітин у тканині або органі. Однак, як і будь-які інші клітини нашого організму, стовбуров клітини теж піддаються негативним віковим змінам. І коли це відбувається, організм вже не може замінити ушкоджену тканину - людина старіє та помирає. Якщо вчені знайдуть спосіб підтримувати молодість цих стовбурових клітин, медицина зможе продовжити здорове життя і перемогти безліч хвороб: відновити ушкоджені після інфаркту тканини серця; загоювати навіть найважчі рани; виробляти інсулін для пацієнтів із цукровим діабетом першого типу; виліковувати артрит і остеопороз; регенерувати кістки і т.д.

Команда американських вчених почала з гіпотези про те, що ушкодження ДНК у геномі стовбурових клітин дорослих людей сильно відрізняються від вікових змін, що відбуваються у звичайних клітинах. Вони виходили з того, що звичайні клітини «відмірююють життя» скороченням кінцевих ділянок хромосом - теломерів. Але стовбурові клітини дорослих, зберігають свої теломери, а оскільки більша частина пошкоджень у процесі старіння вважається результатом втрати теломерів, значить - стовбурові клітини старіють не так, як звичайні.

Дослідники використовували стовбурові клітини людей і комбіновані експериментальні методи вивчення змін у геномі, зв'язаних зі старінням. Вони порівняли свіжі стовбуровіі клітини молодих і людей похилого віку та оцінили зміни у різних місцях ДНК.

У результаті вдалося виявити, що в старих стовбурових клітинах більшість пошкоджень ДНК і залежних від них змін хроматину пов'язані з ретротранспозонами.

Ретротранспозони, рухливі ділянки геному, раніше вважалися нефункціональними і навіть позначалися як «сміттєва ДНК», однак відкриття вчених вказує на те, що вони відіграють важливу роль у регуляції геному. В той час як молоді стовбурові клітини здатні придушувати транскрипційну активність цих елементів, старші стовбурові клітини не в змозі зробити це. Можливо, саме даний факт і порушує регенеративну здатність стовбурових клітин і запускає процес клітинного старіння.

Придушуючи роботу ретротранспозонів, вчені змогли повернути назад процес старіння людських стовбурових клітин у пробірочній культурі. Крім того, вдалося не тільки «перемотати назад» біологічні годинники стовбурових клітин, але й повернути їх до більш ранньої стадії розвитку, аж до появи регулюючих факторів плюріпотентності, тобто білків, які беруть участь у самовідновленні недиференційованих ембріональних стовбурових клітин.

За матеріалами: rnd.cnews.ru