Генна терапія дозволила збільшити тривалість життя

Впливаючи на певні гени, можна збільшити середню тривалість життя тварин багатьох видів, включаючи ссавців, що вже доведено багатьма дослідженнями. Однак до сьогоднішнього дня це означало необоротне зміна генів тварин на ембріональній стадії розвитку, - підхід, нездійсненний стосовно організму людини. Вчені з іспанського Національного онкологічного наукового центру (Centro Nacional de Investigaciones Oncologicas, CNIO) під керівництвом його директора Марії Бласко (María Blasco) довели, що тривалість життя мишей можна збільшити одноразовим введенням препарату, безпосередньо впливає на гени тваринного в дорослому стані. Вони зробили це за допомогою генної терапії - стратегії ще жодного разу не використовувалася для боротьби зі старінням. Застосування цього методу на мишах визнано безпечним і ефективним.

Результати дослідження опубліковані в журналі EMBO Molecular Medicine. Використовуючи генну терапію, вчені з CNIO у співпраці з Едвардом Айюс (Eduard Ayuso) і Фатимой Бош (Fátima Bosch) з Центру біотехнології тварин і генної терапії (Centre of Animal Biotechnology and Gene Therapy) Автономного університету Барселони (Universitat Autònoma de Barcelona) домоглися « омолоджує »ефекту в експериментах на дорослих (однорічних) та старих (дворічних) мишах.

Миші, що отримували терапію у віці одного року, жили довше в середньому на 24%, а у віці двох років - на 13%. Крім того, лікування призвело до значного поліпшення стану здоров'я тварин, затримавши розвиток вікових захворювань - таких як остеопороз і резистентність до інсуліну - і поліпшивши такі показники старіння, як нервово-м'язова координація.

Застосована генна терапія полягала у запровадженні тваринам вірусу з модифікованої ДНК, в якій вірусні гени були замінені генами ферменту теломерази, що грає ключову роль в старінні. Теломераза відновлює кінцеві ділянки хромосом, відомі як теломери, і таким чином уповільнює хід біологічного годинника клітини і, отже, всього організму. Вірус виступає в якості транспортного засобу, що доставляє в клітини ген теломерази.

Це дослідження «показує, що можна розробити антивікову генну терапію на основі теломерази без збільшення захворюваності на рак», стверджують його автори. «Старіючі організми накопичують пошкодження ДНК через укорочення теломер, [це дослідження] показує, що генна терапія на основі синтезу теломерази може відновити або відстрочити виникнення таких ушкоджень».

Теломери захищають кінці хромосом, але вони не можуть робити це нескінченно: з кожним поділом клітини теломери стають коротшими, поки не коротшають настільки, що повністю втрачають свою функціональність. В результаті клітина припиняє ділитися і старіє або вмирає. Теломераза запобігає цьому, попереджаючи укорочення теломер або навіть відновлюючи їх довжину. По суті, те, що вона робить - це зупинка або скидання біологічного годинника клітини.

Але в більшості клітин ген теломерази активний тільки до народження; в клітинах дорослого організму, за небагатьма винятками, теломераза НЕ експресується. Ці виключення представлені дорослими стовбуровими клітинами і необмежено діляться раковими клітинами, які тому і безсмертні: то, що ключем до безсмертя пухлинних клітин є саме експресія теломерази, показано в цілому ряді досліджень.

Саме цей ризик - підвищення ймовірності розвитку ракових пухлин - затримує дослідження в області розробки антивікових препаратів на основі теломерази.

У 2007 році група Бласко довела, що можна продовжити життя трансгенних мишей, чий геном був необоротно змінений на ембріональній стадії: вчені змусили їх клітини експресувати теломерази і, крім того, вбудували в них додаткові копії генів стійкості до раку. Такі тварини живуть на 40% довше, ніж зазвичай, не хворіючи на рак.

Миші, що отримували генну терапію в справжніх експериментах, також вільні від раку. На думку іспанських учених, це пояснюється тим, що лікування починається тоді, коли тварини вже дорослі і тому не мають часу, щоб накопичити достатню кількість аберантних поділів для появи пухлин.

Крім того, велике значення має вид вірусу, який використовується для доставки гена теломерази в клітини. Автори вибрали очевидно безпечні віруси, які були успішно використані в генній терапії гемофілії і хвороб очей. Зокрема, це не реплікується віруси, отримані від інших, які не є патогенними для людини.

Це дослідження розглядається, перш за все, як доказ правильності концепції, що заснована на гені теломерази терапія є можливим і в цілому безпечним підходом до збільшення тривалості життя без хвороб і до лікування захворювань, пов'язаних з короткими теломерами.

Хоча цей метод може не знайти застосування в якості антивікового засобу стосовно організму людини, по крайней мере, в короткостроковій перспективі, він може відкрити нові можливості в лікуванні захворювань, пов'язаних з наявністю в тканинах аномально коротких теломер, наприклад, в деяких випадках людського легеневого фіброзу .

За словами Бласко, «старіння в даний час не розглядається як хвороба, але вчені все більше схильні вважати його загальним джерелом таких станів, як резистентність до інсуліну, або серцево-судинних захворювань, частота яких збільшується з віком. Лікуванням старіння клітин ми могли б запобігти цим захворювання ».

«Оскільки використовуваний нами вектор експрессірует ген-мішень (теломерази) протягом тривалого періоду, ми змогли обмежитися його одноразовим введенням», - пояснює Бош. «Це може бути єдиним практичним рішенням для антивікової терапії, так як інші стратегії вимагали б введення препарату протягом всього життя пацієнта, множачи ризик розвитку побічних ефектів».

[1], [2], [3], [4], [5], [6]