Антроботы из клеток человека оказались биологически моложе исходных клеток

Исследователи из Университета Тафтса изучают код, который направляет отдельные клетки в создании архитектуры человеческого тела. В 2023 году они создали Антроботов — крошечные многоклеточные организмы, выращенные из одной клетки человеческой трахеи. Они способны к самостоятельному движению и «заживлению» повреждений в нейронных культурах.

В новом исследовании, опубликованном в Advanced Science, учёные выяснили, что происходит внутри клеток Антроботов в процессе их сборки.

Ключевые открытия

  • Клетки, освобождённые от эволюционных «обязанств» по построению целого организма, меняют экспрессию более 9000 генов (почти половина генома) без какого-либо генетического вмешательства.
  • Они активируют древние гены, общие с одноклеточными предками, и эмбриональные гены, отвечающие за симметрию, слоистость и складывание тканей. Это включает гены, формирующие передне-заднюю и спинно-брюшную оси.
  • Антроботы демонстрируют функциональную память формы: после разрезания они заживают, возвращаясь к исходной структуре.

Сброс биологических часов

Учёные измерили эпигенетический возраст клеток, отслеживая накопление метильных групп на ДНК — маркер старения.

  • Клетки донора 21 года имели эпигенетический возраст 25 лет.
  • После организации в Антроботов их эпигенетический возраст упал до 18,7 лет.
  • Антроботы оказались биологически на 25% моложе, чем исходные клетки.

«Тот факт, что эти боты становятся биологически моложе взрослых клеток, из которых они сделаны, говорит о том, что сам процесс организации в новую форму может сбросить клеточные часы старения — без генетического перепрограммирования», — говорит ведущий автор Гизем Гумушкайя.

Гипотеза и перспективы

Майкл Левин выдвинул гипотезу «возрастного подтверждения»: клеточные коллективы интерпретируют активацию эмбриональных генов и физические силы новой формы как сигнал эмбриогенеза. Это заставляет их «омолодить» эпигенетические маркеры, чтобы соответствовать текущему состоянию.

Это исследование открывает путь к пониманию: