U myszy proces starzenia można odwrócić. Czy ludzie wtedy

CNN
–

W bostońskich laboratoriach ślepe stare myszy tak mają Odzyskali wzrokRozwijaj inteligentniejsze, młodsze mózgi i buduj zdrowszą tkankę mięśniową i nerki. Z drugiej strony młode myszy starzeją się przedwcześnie, co ma katastrofalne skutki dla prawie każdej tkanki w ich ciałach.

Eksperymenty pokazują, że starzenie się jest powiedział ekspert od przeciwdziałania starzeniu się, David Sinclair, profesor genetyki w Instytucie Blavatnik w Harvard Medical School i dyrektor programowy. Centrum Paula F. Glenn Geriatrics Research Biology.

Nasze ciała zawierają kopię zapasową naszej młodości, którą można stymulować do regeneracji, powiedział Sinclair, główny autor nowego artykułu badawczego przedstawiającego pracę jego laboratorium i międzynarodowych naukowców.

połączone doświadczenia, Po raz pierwszy opublikowano w czwartek w czasopiśmie Cellkwestionując naukowe przekonanie, że starzenie się jest wynikiem mutacji genetycznych, które zagrażają naszemu DNA, tworząc złomowisko uszkodzonej tkanki komórkowej, które może prowadzić do rozkładu, chorób i śmierci.

Sinclair powiedział: „To nie śmieci, to nie uszkodzenia czynią nas starymi”. Opisując ubiegłoroczną pracę w Life Itself, Wydarzenie dotyczące zdrowia i dobrego samopoczucia prezentowane we współpracy z CNN.

Uważamy, że jest to utrata informacji — utrata zdolności komórki do odczytania swojego pierwotnego DNA, przez co zapomina ona, jak funkcjonować — w ten sam sposób, w jaki stary komputer może tworzyć uszkodzone oprogramowanie. Nazywam to informacyjną teorią starzenia.

Jae Hyun Yang, pracownik naukowy w dziedzinie genetyki na Laboratorium Sinclaira Współautor artykułu powiedział, że spodziewa się, że odkrycia „zmienią sposób, w jaki patrzymy na proces starzenia i sposób, w jaki podchodzimy do leczenia chorób związanych ze starzeniem się”.

Podczas gdy DNA można postrzegać jako sprzęt ciała, epigenom jest oprogramowaniem. Epigeny to białka i substancje chemiczne, które osadzają się jak piegi na każdym genie, czekając, by powiedzieć genowi „co robić, gdzie to robić, kiedy to robić” Według Narodowego Instytutu Badań nad Genomem Człowieka.

Genom dosłownie włącza i wyłącza geny. Proces ten może być wywołany przez zanieczyszczenia, toksyny środowiskowe i ludzkie zachowania, takie jak palenie, spożywanie zapalnej diety lub chroniczny brak snu. Podobnie jak komputer, powiedział Sinclair, proces komórkowy ulega uszkodzeniu, gdy więcej DNA jest zepsute lub uszkodzone.

„Komórka panikuje, a białka, które kontrolują geny, zwykle rozpraszają się, gdy muszą iść i naprawić DNA” – wyjaśnił. „Wtedy nie wszyscy znajdują drogę z powrotem do miejsca, z którego zaczęli, iz czasem przypomina to bardziej mecz ping-ponga, w którym piłki lądują na podłodze”.

Innymi słowy, kawałki komórek gubią drogę do domu, tak jak ludzie z chorobą Alzheimera.

„Niesamowitym odkryciem jest to, że w ciele znajduje się kopia zapasowa oprogramowania, którą można zresetować” – powiedział Sinclair. „Pokazujemy, dlaczego to oprogramowanie jest uszkodzone i jak możemy zrestartować system, naciskając przycisk resetowania, który przywraca zdolność komórki do ponownego prawidłowego odczytu genomu, tak jakby był mały”.

Sinclair powiedział, że nie ma znaczenia, czy ciało miało 50 czy 75 lat, było zdrowe czy chore. Kiedy ten proces się rozpocznie, „ciało będzie pamiętało, jak się odmłodzić i stać się ponownie młodym, nawet jeśli jesteś stary i chory. Jeszcze nie wiemy, czym jest ten program. W tym momencie wiemy tylko, że może przełączyć przełącznik”.

Poszukiwanie transformacji rozpoczęło się, gdy Sinclair był studentem i był członkiem zespołu na MIT, który odkrył istnienie genów Aby kontrolować starzenie się drożdży. Ten gen jest obecny we wszystkich stworzeniach, więc musi istnieć sposób, aby zrobić to samo u ludzi, prawda? sądzili.

Aby przetestować tę teorię, postanowił przyspieszyć starzenie się myszy bez powodowania mutacji lub raka.

„Zaczęliśmy produkować tę mysz, gdy miałem 39 lat. Teraz mam 53 lata i od tamtej pory badamy tę mysz” — powiedział. Jeśli teoria starzenia się informacji jest błędna, otrzymamy albo martwą mysz, normalną mysz, starszą mysz, albo mysz chorą na raka. Starzejemy się”.

Z pomocą innych naukowców Sinclair i jego zespół z Harvardu byli w stanie określić wiek tkanki mózgowej, oczu, mięśni, skóry i nerek u myszy.

W tym celu zespół Sinclaira opracował ICE, co oznacza Inducible Changes to the Epigenome. Zamiast zmieniać sekcje kodujące DNA myszy, które mogą prowadzić do mutacji, ICE zmienia sposób składania DNA. Szybko gojące się, tymczasowe rany ICE naśladują codzienne uszkodzenia powodowane przez chemikalia, światło słoneczne i tym podobne, które przyczyniają się do starzenia.

Myszy ICE w wieku jednego roku wyglądały i zachowywały się dwukrotnie starsze.

Teraz pora odwrócić ten proces. Genetyk Yuancheng Lu z Sinclair Lab stworzył kombinację trzech z czterechCzynniki YamanakiDorosłe ludzkie komórki skóry, które zostały przeprogramowane tak, aby zachowywały się jak embrionalne lub pluripotencjalne komórki macierzyste, zdolne do rozwinięcia się w dowolną komórkę w ciele.

Koktajl wstrzyknięto do uszkodzonych komórek zwojowych siatkówki w tylnej części oczu ślepych myszy i operowano poprzez karmienie Antybiotyki na szczury.

Antybiotyk to tylko narzędzie. Tak naprawdę może to być dowolna substancja chemiczna, to tylko sposób na upewnienie się, że wszystkie trzy geny są włączone. „Zwykle włączają się tylko u bardzo młodych płodów, a następnie wyłączają się, gdy się starzejemy”.

Myszy odzyskały większość wzroku.

Następnie zespół potraktował komórki mózgu, mięśni i nerek i przywrócił je do znacznie mniejszych poziomów, zgodnie z badaniem.

„Jednym z naszych przełomowych odkryć było uświadomienie sobie, że jeśli użyjesz tego konkretnego zestawu pluripotencjalnych komórek macierzystych, myszy nie cofną się do wieku zerowego, co może spowodować raka lub coś gorszego” – powiedział Sinclair. „Zamiast tego komórki wracają do 50% do 75% swojego pierwotnego wieku, przestają działać i nie stają się młodsze, co na szczęście. Skąd komórki wiedzą, jak to zrobić, jeszcze nie rozumiemy.”

Obecnie zespół Sinclaira próbuje znaleźć sposób na równomierne dostarczenie zmiany genetycznej do każdej komórki, odmładzając w ten sposób całą mysz na raz.

„Dostawa jest przeszkodą techniczną, ale wydaje się, że inne grupy wykonały dobrą robotę” – powiedział Sinclair, wskazując na dwa niepublikowane badania, które wydają się przezwyciężyć ten problem.

„Jeden używa tego samego systemu, który opracowaliśmy do leczenia bardzo starych myszy, co jest odpowiednikiem 80-letniego człowieka. I nadal sprawiają, że myszy żyją dłużej, co jest wspaniałe. Więc trochę nas pobili nawet w ten eksperyment” – powiedział.

„Ale to mówi mi, że regeneracja nie tylko wpływa na kilka narządów, ale jest w stanie odmłodzić całą mysz, ponieważ żyją dłużej” – dodał. „Wyniki są prezentem i potwierdzeniem tego, co mówi nasza gazeta”.

Co dalej? Miliardy dolarów są wylewane na przeciwdziałanie starzeniu się, finansując wszelkiego rodzaju metody cofania czasu.

W swoim laboratorium Sinclair powiedział, że jego zespół kilka razy zresetował komórki myszy, pokazując, że starzenie się można cofnąć więcej niż raz, a obecnie testuje reset genetyczny u naczelnych. Ale może minąć dziesięciolecia, zanim pojawi się jakakolwiek medyczna klinika przeciwstarzeniowa Próby na ludziach rozpoczynają się, są analizowane i, jeśli są bezpieczne i udane, rozszerzane do rozmiaru potrzebnego do uzyskania zgody federalnej.

Tak jak szkodliwe czynniki mogą zakłócać epigenom, powiedział Sinclair, zdrowe zachowania mogą to naprawić.

„Wiemy, że to może być prawda, ponieważ ludzie, którzy prowadzili zdrowy tryb życia, mieli krótszą biologiczną długość życia niż ci, którzy postępowali odwrotnie” – powiedział.

Jego najlepsza rada? skup się na roślinach do jedzenia, jedz mniej jedzenia, Wysypiaj się, trzy razy w tygodniu wstrzymuj oddech na 10 minut, ćwicz, aby utrzymać masę mięśniową, nie przejmuj się drobiazgami i miej dobre towarzystwo.

„Przesłanie jest ważne na każdy dzień” – powiedział Sinclair. Jak żyjesz, nawet gdy jesteś nastolatkiem? Twoje dwudziestki naprawdę mają znaczenie, nawet dekady później, ponieważ Twój zegar tyka każdego dnia”.