Ученые обнаружили неожиданную связь между способом хранения ДНК и метаболизмом кишечника. Лекарство рапамицин воздействует на клетки кишечника таким образом, что меняет в них способ хранения генетической информации и тем самым предотвращает старение и болезни.

Генетический материал хранится в клетках человека уникальным образом, чтобы молекула ДНК могла поместиться в ядро каждой клетки. Двухметровая ДНК умещается в микрометровом ядро за счет наматывания спирали на белки под названием гистоны, а плотность соприкосновения с этими белками определяет возможности считывания генов.

До сих пор ученые не знали, как воздействие на гистоны скажется на процессе старения живых организмов. В новой работе команда из Института биологии старения Макса Планка впервые показала, что нацеливание на них может быть очень перспективной мишенью в терапии старения.

В рамках экспериментов на моделях плодовых мушек и мышей ученые сосредоточились на лекарстве рапамицин — иммунодепрессанте, который в последнее время называют многообещающим антивозрастным веществом. Рапамицин подавляет сигнальный путь TOR, который регулирует широкий спектр клеточных процессов, включая питание и стрессовые реакции, объясняют ученые.

Их опыты показали, что между сигнальным путем TOR и уровнями гистонов все-таки существует взаимосвязь. После лечения рапамицином ученые наблюдали увеличение гистоновых белков, но только в кишечнике мушек и мышей. В других тканях и органах таких изменений не наблюдалось. Впоследствии ученые заметили, что повышенный уровень гистонов изменяет способ хранения ДНК в ядре этих клеток.

Дальнейшие эксперименты продемонстрировали, что увеличение уровня гистоновых белков в определенном типе клеток кишечника — энтероцитах — снижает рост опухоли, улучшает состояние органа в целом, а также увеличивает продолжительность жизни животных.

«Учитывая центральную роль гистонов в хранении ДНК в клетке, перед нами открываются новые возможности для разработки целевых терапевтических вмешательств против старения», — заключили исследователи.