Китайские ученые раскрыли новый механизм старения

Старение — самый большой фактор риска хронических заболеваний человека, а клеточное старение является важной причиной увядания организма, а также возникновения и развития различных связанных с этим заболеваний. Исследовательские группы Лю Гуанхуэя и Цюй Цзина из Зоологического института Китайской академии наук, а также группа Чжан Вэйци из Пекинского института геномики Китайской академии наук впервые обнаружили, что за счет ингибирования "воскрешения" древнего вируса ERV в последовательности генома человека можно в определенной степени отсрочить старение клеток, тканей и органов. Ученые смогли разработать ряд многомерных интервенционных стратегий для замедления этого процесса. Результаты исследования были опубликованы 7 января в международном академическом журнале Cell.

Согласно отчету, миллионы лет назад древний вирус ERV вторгся и интегрировался в геном человека. Большая часть генетической информации ERV была захвачена клетками организма, и после мутации и деления этот вирус превратился в "темную материю", спрятанную в человеческом геноме. Занимая около 8% последовательности генома, он стал важной частью генетической памяти. Последние исследования показали, что с возрастом ERV все больше скрывается от отслеживания, "воскресает" путем транскрипции, транслирует вирусные белки и упаковывает их в вирусные частицы. Когда они возникают в цитоплазме клетки организма-носителя, то стимулируют естественный механизм иммунной реакции на стресс, который изначально был противовирусным, но вместо этого вызывает хроническое воспаление и, наоборот, приводит к старению клетки.

Создав различные системы исследования старения и используя передовые междисциплинарные технологии — например, визуализацию одиночных молекул, иммунологию, химическую биологию и манипуляции с геномом, — ученые успешно сымитировали траекторию жизненного цикла ERV в стареющих организмах и разработали ряд разнообразных технологий вмешательства в процесс увядания для различных звеньев. В их число входят подавление экспрессии генов CRISPR, низкомолекулярные препараты и нейтрализующие антитела. Эти технологии блокируют транскрипцию, обратную транскрипцию и межклеточную передачу древних вирусов, тем самым замедляя старение клеток, тканей и организмов.

Результаты этой работы помогут ученым углубить понимание биологического механизма старения, измерения его степени и возможностей медицинского вмешательства, а также дадут новое представление о профилактике и лечении возрастных заболеваний, таких как старческое слабоумие, сердечно-сосудистые заболевания, остеоартрит и остеопороз.