Исследователи обнаружили, что повышение активности одного гена способно заметно улучшить состояние стареющих клеток и тканей. Речь идет о гене SRSF1, который участвует в обработке генетической информации внутри клеток. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Aging. С возрастом в клетках накапливаются множественные изменения: работа тысяч генов меняется, повреждения восстанавливаются хуже, производство необходимых белков ослабевает, а стресс переносится тяжелее. По характерному профилю активности генов специалисты могут приблизительно определить биологический возраст клетки.
Для поиска гена, способного запустить омоложение, ученые создали систему, определяющую возраст клеток кожи по активности 146 генов. Затем в старых человеческих фибробластах, клетках соединительной ткани, которые производят коллаген и участвуют в восстановлении кожи, по одному усиливали работу 89 генов-кандидатов. Задача состояла в том, чтобы сдвинуть работу старой клетки в сторону более молодого состояния, не нарушив ее специализацию. Лучше всего с этим справился ген SRSF1, кодирующий белок, участвующий в сплайсинге, то есть процессе обработки РНК, при котором из исходной молекулы удаляются одни участки и соединяются другие. Также выяснилось, что с возрастом активность SRSF1 в фибробластах снижается.
Когда работу гена усилили, профиль активности генов в старых человеческих клетках заметно изменился. Эффект наблюдался во всех шести проверенных линиях фибробластов. Согласно созданной модели, их транскриптомный возраст уменьшился в среднем примерно на 26 лет. Сами клетки при этом остались фибробластами и не потеряли специализацию. Однако это не означает, что клетки буквально помолодели на 26 лет: речь идет о расчетном возрасте по профилю активности генов.
Изменились и некоторые функции клеток. Они вырабатывали примерно на четверть больше коллагена, а признаки клеточного старения становились менее выраженными. В лабораторном тесте, имитирующем повреждение ткани, клетки с повышенной активностью SRSF1 заживляли искусственно созданную рану быстрее контрольных. Кроме того, активация гена снижала воспалительные процессы и помогала клеткам справляться с поврежденными белками, сохраняя при этом их основные функции.
Подход затем проверили на старых мышах. В основном эксперименте по заживлению ран участвовали восемь животных: две молодые контрольные мыши, две старые контрольные и четыре старые с повышенной активностью SRSF1. С помощью вирусного вектора ученые повысили активность гена в коже животных и наблюдали за заживлением ран. После вмешательства возрастная задержка существенно уменьшилась, а общее время заживления приблизилось к показателям молодых грызунов. Исследователи предположили, что SRSF1 меняет обработку РНК сразу нескольких групп генов, связанных с регуляцией активности генов и синтезом белков, поэтому старые клетки частично возвращаются к более молодому режиму работы.
Дальнейшие испытания на возрастных мышах показали, что активация гена замедляла прогрессирование возрастной слабости на 44 процента и увеличивала медианную продолжительность жизни на 14 процентов. Это означает, что половина мышей с активированным геном прожила дольше, чем половина контрольной группы. Авторы работы полагают, что открытие может стать основой для создания новых методов борьбы со старением.
Впрочем, результаты не показали, что повышение активности SRSF1 продлевает жизнь мышам или останавливает старение всего организма. Более того, при системном повышении активности гена старые мышцы лучше восстанавливаться не стали. Пока речь идет о восстановлении отдельных возрастозависимых свойств клеток и ткани.
