Исследователи Каролинского института (Karolinska Institutet) в Швеции разработали новый метод идентификации соединений, препятствующих старению. Метод основан на новом способе определения возраста в культивируемых клетках человека, сообщается в исследовании, опубликованном в журнале Cell Reports.
В ходе исследования ученые обнаружили группу веществ-кандидатов, которые, по их прогнозам, омолаживают клетки человека и продлевают срок службы и улучшают здоровье модельного организма C. elegans.
Актуальность проблемы
Старение является неизбежным процессом для всех живых организмов, для которых характерно прогрессирующее функциональное снижение на молекулярном, клеточном и организменном уровнях. Это делает старение ключевым фактором, определяющим продолжительность жизни человека, и основным фактором риска для многих так называемых возрастных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, диабет, сердечно-сосудистые заболевания и рак.
Поиск веществ, предотвращающих старение, является сложной задачей. Используя культивируемые клетки человека, можно протестировать большее количество веществ, но старение является сложным процессом, который трудно измерить на клеточном уровне.
«С помощью разработанного метода можно использовать системы культивирования клеток, чтобы увидеть, как различные вещества влияют на биологический возраст клеток», — говорит руководитель исследования Кристиан Ридель (Christian Riedel), научный сотрудник Департамента биологических наук и питания (Department of Biosciences and Nutrition).
Материалы и методы исследования
Разрабатываемый метод основывался на новом способе интерпретации транскриптома. Транскриптом представляет информацию обо всей РНК, присутствующей в конкретной клетке или ткани в данный момент времени. В недавнем времени науке стало известно, что транскриптом клетки человека можно использовать для прогнозирования возраста человека.
Исследователи использовали большое количество транскриптомных данных для разработки авторского метода. Используя методы машинного обучения, ученые создали так называемые классификаторы, которые могут отличать транскриптомы от «молодых» и «старых» доноров.
Классификаторы были использованы для анализа изменений в транскриптоме человеческих клеток, вызванных более чем 1300 веществами (данные в открытом доступе: Карты подключений, Broad Institute, США). Таким образом, исследователи решили идентифицировать вещества, которые могли бы перенести транскриптомы человека в «более молодой» возраст.
Результаты научного исследования
Метод позволил выявить несколько веществ-кандидатов, продлевающих продолжительность жизни у разных организмов.
Наиболее интересные вещества были дополнительно исследованы у червя C. elegans, который является распространенным модельным организмом для изучения старения. Два вещества, которые могут продлить жизнь червей, принадлежат к классу веществ, которые ранее не обладали такой способностью — ингибиторам. Этими веществами являются ингибиторы Hsp90: монорден и танеспимицин.
«Мы разработали инновационный метод поиска веществ, которые могут предотвратить старение, и мы идентифицируем ингибиторы Hsp90 как новые и перспективные вещества-кандидаты», — говорит Кристиан Ридель. «Ингибиторы Hsp90 уже тестируются для других лечебных целей, и теперь необходимы дальнейшие исследования для изучения их влияния на старение человека».
Авторы другого исследования обнаружили соединения, которые помогут замедлить старение клеток.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
