Уже более десятка лет ученые считают доказанным, что стареющие клетки повреждают близлежащую ткань и что эти повреждения лежат в основе развития целого ряда возрастных заболеваний. Новое исследование на мышах, очевидно, подтверждает правильность этих представлений. Оно показывает, что избирательное уничтожение таких стареющих («senescent») клеток предотвращает начало развития очень многих возрастных патологий – от потери мышечной массы до катаракты.

Ученые подвергли клетки костного
мозга мышей воздействию препарата,
индуцирующего старение (вверху), а
затем выборочно уничтожили только
те клетки, которые уже не могли
делиться (внизу). Они надеются, что
в один прекрасный день эта технология
может быть использована для
предотвращения или замедления
развития возрастных заболеваний.
(Фото: Nature)

Стареющие клетки прекращают деление и поэтому не могут восполнять потерю соответствующей ткани. Недавно ученые выдвинули предположение, что такие клетки секретируют токсичные химические вещества, отравляющие соседние клетки. Чтобы прояснить их роль в развитии возрастных заболеваний, ученые Клиники Мэйо (Mayo Clinic) в Рочестере, Миннесота, США, провели ряд экспериментов. Стареющие клетки мышей, генетически «запрограммированных» на быстрое старение, определяли по специфичному для них биомаркеру p16^Ink4a. На протяжении всей жизни животным вводилось вещество, вызывающее апоптоз (запрограммированную клеточную смерть) только имеющих этот биомаркер стареющих клеток. Другие клетки оставались при этом интактными.

Результаты поразили ученых: выборочное удаление клеток с биомаркером p16^Ink4a, находившихся в разных тканях (в жировой, мышечной и в тканях глаза) задерживало развитие возрастных изменений. В отличие от мышей, не получавших препарата, вызывающего апоптоз стареющих клеток, у таких животных не было катаракты, отмечалось увеличение мышечной массы и массы подкожно-жировой клетчатки.

«Мы доказали существование причинно-следственной связи между этими стареющими клетками и возрастным ослаблением тканевых функций», – комментирует результаты исследования его руководитель профессор биохимии и молекулярной биологии и педиатрии Ян ван Дёрсен (Jan van Deursen), PhD. «Это концептуальное доказательство того, что при удалении данного типа клеток из организма – мы делали это на мышах, но это, вероятно, верно и для человека – ткани и органы будут функционировать лучше и будут более устойчивы к старению».

Какой вклад в старение вносят неспособные делиться клетки, оставалось до этого исследования неясным. Эти клетки составляют очень небольшую часть всех тканей, примерно от 1 до 4 процентов даже у самых старых животных, и многие сомневались, что такое небольшое количество клеток способно оказывать настолько ярко выраженный эффект. Считалось, что симптомы старения вызываются, скорее, неспособностью клеток восполнять потерянную часть ткани, что, в свою очередь, является прямым следствием потери их способности к делению.

Новое исследование, как представляется, подтверждает идею о токсическом эффекте, оказываемом стареющими клетками.

«Теперь, когда мы знаем, что эти клетки играют определенную роль в старении, имеет смысл инвестировать в попытки найти способ их устранения», – считает Фелипе Сьерра (Felipe Sierra) из Национального института старения (National Institute on Aging), США, не принимавший участия в исследовании.

Эта работа не только дает в руки ученых биомаркер старения p16^Ink4a, но и подтверждает состоятельность идеи о возможности создания лекарственного препарата, мишенью которого будут только неспособные делиться стареющие клетки.

«Выражая осторожный оптимизм, я считаю, что это действительно большой шаг вперед», – комментирует исследование генетик Норман Шарплесс (Norman Sharpless), изучающий рак и старение в Университете Северной Каролины (University of North Carolina) в Чэпел-Хилл. «Эти результаты предлагают подход, который сегодня находится в пределах досягаемости большой фармацевтики».

Использование штамма генетически модифицированных мышей, для которых характерно быстрое старение, позволило ускорить эксперимент. Но так как, по разным причинам, такие мыши часто умирают рано, ученые не могли определить, ведет ли увеличение «продолжительности здоровья» животных к увеличению продолжительности их жизни. С целью дальнейшего изучения влияния удаления стареющих клеток ван Дёрсен и его коллеги в настоящее время начинают более широкомасштабное исследование на мышах с нормальным физиологическим старением. Затем, по словам ученого, «задача будет состоять в переводе этих данных в способ избавить от этих клеток организм человека».

Аннотация к статье

Clearance of p16^Ink4a-positive senescent cells delays ageing-associated disorders