Клеточное старение: разрешён фундаментальный парадокс
Исследование, опубликованное в Nucleic Acids Research, впервые показывает, что клеточное старение (сенесценция), когда стареющие клетки перестают делиться, вызвано необратимым повреждением генома, а не просто эрозией теломер. Это противоречит наиболее широко принятой в последние 15 лет научной модели.
- Принятая модель: теломеры — защитные "колпачки" на концах хромосом — укорачиваются при каждом делении клетки. Когда они становятся слишком короткими, это служит сигналом для клетки остановить деление и войти в состояние сенесценции, чтобы предотвратить повреждение ДНК.
- Новое открытие: для активации программы старения недостаточно инактивации одной теломеры. Перед тем как окончательно "состариться", клетка делится в последний раз. Это деление, вызванное дисфункцией теломер, проходит нестабильно и создаёт генетические дефекты.
- Ключевой вывод: сенесцентные клетки имеют аномальный геном, что противоречит прежним представлениям.
"Что больше всего удивляет, так это то, что перед тем, как действительно войти в сенесценцию, клетки делятся в последний раз", — сказал руководитель исследования, профессор Университета Монреаля Франсис Родье.
Методология
Команда лаборатории Родье, используя современное оборудование, финансируемое Институтом рака Монреаля, смогла в реальном времени наблюдать за процессом в отдельных клетках.
"Генетически мы смогли воспроизвести явление клеточного старения в лаборатории и добились того, чтобы все теломеры в популяции клеток стали дисфункциональными", — пояснил соавтор исследования Марк-Александр Оливье.
Значение и перспективы
Поскольку сенесцентные клетки со временем накапливаются в организме и способствуют развитию таких заболеваний, как рак, это исследование открывает новые возможности.
Возникает вопрос: можно ли отремонтировать теломеры до фазы сенесценции, предотвратив тем самым клеточное старение и нестабильность генома? Научное сообщество уже несколько лет обсуждает такие потенциальные подходы к клеточному омоложению, но этим развивающимся терапевтическим методам ещё требуется доработка.