Скъсяването на човешките теломери – капачки, които предпазват хромозомите от влошаване – е свързано със стареенето и заболяването. Сега, изследователи от Медицинската гимназия в Станфордския университет, казват, че са намерили начин да удължат тези теломери, като потенциално отварят вратата за нови лечения за много възрастови и генетични заболявания.
Изследователският екип, ръководен от д-р Джон Рамунас, и д-р Едуард Якубов, публикуват резултатите си.
Хромозомите са нишковидни структури, разположени в края на ДНК нишки, които съдържат цялата наша генетична информация. Теломерите предпазват нашите хромозоми от повреждане по време на клетъчното делене.
Теломерите обаче стават по-кратки с всяко клетъчно делене и могат да достигнат точка, в която те вече не могат да защитят хромозомите, като ги оставят отворени за влошаване. Това води до застаряване и развитие на болестта.
Изследването на човешките клетки в лабораторията е важно за намирането на нови начини за лечение на такива заболявания, но екипът казва, че скъсяването на теломерите прави това предизвикателно; тя само позволява на изследователите да наблюдават клетки в няколко отделения преди да умрат.
Но сега, Рамунас, Якубов и екипът им казват, че са намерили начин да удължат дължината на теломерите, което би могло да увеличи броя на човешките клетки, които могат да бъдат изучавани.
Новият метод увеличава дължината на теломерите с до 10%
За да се увеличи дължината на теломерите, екипът използва модифициран тип рибонуклеинова киселина (РНК), която съдържа кодиращата последователност на TERT.
TERT е активният компонент на теломеразата – ензим, експресиран от стволови клетки, който поддържа здравето на теломерите, тъй като те преминават към следващото поколение. Въпреки че стволовите клетки изразяват TERT, изследователите отбелязват, че повечето други видове клетки не.
В изследването си изследователите обясняват, че въвеждането на човешки клетки в продължение на няколко дни на модифицираната РНК (наречена модифицирана TERT иРНК) се увеличава с 10% на теломерите. Младите хора притежават теломерите, които са около 8 000-10 000 нуклеотида, отбелязва екипът, но модифицираната ТЕРТ-кодираща РНК увеличава дължината на теломерите с около 1,000 нуклеотиди.
Нещо повече, изследователите казват, че човешките кожни клетки, третирани с модифицирана TERT иРНК, са разделени около 28 пъти повече от тези, които са останали нелекувани, докато третираните човешки мускулни клетки са разделени около още три пъти.
Рамунас казва, че екипът е бил приятно изненадан да установи, че модифицираната ТЕРТ тРНК ефективно увеличава дължината на теломерите.
"Предишните опити за доставка на TERT, кодиращ mRNA, предизвикаха имунен отговор срещу теломераза, който може да бъде вредно", добавя той.
"Напротив, нашата техника е неимуногенна.Съществуващите преходни методи за разширяване на теломерите действат бавно, докато нашият метод действа само за няколко дни, за да обърне съкращаването на теломерите, което се случва повече от десетилетие на нормалното стареене.Това предполага, че лечение, използващо нашия метод може да бъде кратко и рядко. "
Констатациите могат да доведат до нови лечения за генетични заболявания, свързани с възрастта
Изследователите казват, че тяхната нова техника може да доведе до нови лечения за заболявания, свързани с възрастта, и генетични състояния, свързани с съкращаването на теломерите, като например мускулна дистрофия на Дюшен – наследствено нервно-мускулно заболяване, което се очаква да засегне 1 от 3600 мъжки бебета в САЩ.
Съавтор на изследването Хелън Blau добавя:
"Сега намерихме начин да удължим човешките теломери с до 1000 нуклеотиди, като върнем вътрешния часовник в тези клетки с еквивалента на много години човешки живот.Това значително увеличава броя на наличните клетки за изследвания като изследване на наркотици или моделиране на заболявания.
Един ден може да е възможно да се насочат мускулните стволови клетки към пациент с мускулна дистрофия на Дюшен, например, за да се разширят техните теломери. Има и последици за лечението на състоянията на стареене, като диабет и сърдечни заболявания. Това наистина отвори вратите, за да разгледа всички видове потенциални употреби на тази терапия. "
Изследователите планират да проучат как модифицираната TERT иРНК засяга други типове човешки клетки.
През юни миналата година съобщава за проучване, проведено от Калифорнийския университет в Сан Франциско, в което изследователите твърдят, че противно на други проучвания по-дългите теломери са свързани с повишен риск от рак на мозъка.
