Американські науковці опублікували результати випробування генної терапії старіння на мишах. Націлення на гени, що сприяють подовженню теломер та збільшенню м'язової маси, збільшило тривалість життя мишей до 41 відсотка. Окрім цього, покращило показники регуляції рівня глюкози у крові, фізичну витривалість та зовнішній вигляд, про що йдеться у статті журналу Proceedings of the National Academy of Sciences.
Rama / Wikimedia Commons
Звідки ідея лікувати генною терапією старіння?
Генетичні втручання дедалі частіше розглядають як спосіб лікування захворювань. І хоча старіння не можна вважати за хворобу, науковці припускають, що підхід може спрацювати й проти нього. У 2015 році 45-річна засновниця компанії BioViva Елізабет Періш (Elizabeth Parrish) повідомила, що стала першим пацієнтом, якому здійснили генну терапію старіння. За словами жінки, терапія націлювалася на гени теломерази — ферменту, який подовжує теломери, та фоллістатину — білка, що стимулює зростання м'язів. Утім, ретельної наукової статті з цього приводу опубліковано не було, а стан здоров'я пацієнтки та ефективність генної терапії залишилися нерозкритими. Зараз науковці BioViva, серед яких і сама Елізабет, з колегами зрештою опублікували дослідження, дотичне до теми, хоча воно й стосується мишей, а не Елізабет.
Чи лікували мишей так само, як Періш?
У новій роботі науковці теж націлювалися на теломеразу, точніше, введення гену однієї з її субодиниць — TERT, а також на ген фоллістатину. Однак цього разу доставниками обрали не аденовіруси, а нетиповий для генної терапії цитомегаловірус. Вибір впав на нього, оскільки він має більший геном, а отже, його можна навантажити більшою кількістю генів, також він не вбудовується у геном клітини-господаря, через що знижується ризик небажаних мутацій, а інфекції збудником у дорослих зазвичай безсимптомні.
Досліди провели на літніх самках мишей, чий вік був еквівалентний приблизно 56 рокам у людей. Одним ввели вірусних носіїв гену TERT, іншим — фоллістатину, контрольним — вектори без бажаних генів або взагалі укол без діючої речовини. При цьому введення випробовували двома шляхами — у вигляді внутрішньоочеревинної ін'єкції або носового спрею. Втручання проводили один раз на місяць до природної смерті тварин.
Миші помолоділи після генної терапії?
Жодна з контрольних тварин не прожила більш ніж 29 місяців, загинувши у середньому на 26,4 місяця життя, як це властиво для обраної лінії мишей. Спочатку на цьому терміні вчені припинили генну терапію решти мишей, але на 32 місяці відновили, щоб дослідити, який вплив це матиме на довголіття.
Середній вік смерті піддослідних, які отримували ген фоллістатину, склав 35,1 місяця, що означає збільшення тривалості життя на 32,5 відсотка, у порівнянні з контрольною групою. Тварини, яким кололи ген TERT, прожили навіть трохи більше, у середньому 37,5 місяців, що дорівнює збільшенню тривалості життя на 41,4 відсотка. Автори зазначають, що абсолютним довгожителем була миша з групи TERT, яка прожила 41,2 місяця. Цікаво, що шлях введення не мав впливу на терапевтичний ефект.
У лікованих вірусами з TERT мишей, очікувано, спостерігали більшу довжину теломер, ніж у нелікованих. У клітинах нирок, м'язів, серця, легень, печінки та мозку показник між групами тварин відрізнявся у середньому втричі. Водночас теломери 24-місячних лікованих тварин були усього на 8 відсотків коротшими, ніж у 8-місячних контрольних.
А. Виживаність мишей. В. Виживаність та порівняння віку мишей із віком людини. С і D. Концентрація TERT та фоллістатину в крові 24-місячних мишей, відповідно. Е. Збільшення експресії генів TERT (зелений) та фоллістатину (синій) у різних тканинах мишей. Mock - порожній укол в очеревину, WT - вектор без бажаних генів, TERT - ген теломерази, FST - ген фоллістатину, IP - укол в очеревину, IN - носовий спрей. Jaijyan et al. / PNAS, 2022
Та науковці відмітили не лише внутрішні відмінності. Миші на генній терапії зберегли блиск та гладкість хутра, яке до того ж суттєво менше випадало, ніж у постарілих мишей контрольної групи. Вони також були рухливішими і проходили тест на координацію за 7,5-12,5 секунди, тоді як контрольні — за приблизно 43 секунди. Генній терапії обох типів приписали покращення регуляції глюкози у крові, всупереч різним механізмам впливу, та відновлення кількості мітохондрій зі збереженою структурою у клітинах серця та скелетних м'язів до рівня шестимісячних мишей. Зрештою, під час лікування у мишей зберігалася, іноді навіть зростала, маса тіла, чого не спостерігали у контрольних тварин. Утім, під час паузи в терапії, ефект зникав, а після продовження — відновлювався.
Отже, це дослідження показало потенціал генної терапії для сповільнення старіння. І хоча для підтримання ефекту лікування має бути постійним і регулярним, можливість його проведення за допомогою зрошення носової порожнини може зробити його сприйнятливішим, якщо лікування так само працюватиме в людей. Наступні незалежні дослідження допоможуть краще оцінити доцільність підходу для боротьби з проявами старіння та проведення повноцінних випробувань на людях.
Як саме та для чого ще науковці втручаються у гени, ми розбирали у матеріалі «Що таке геном? Для чого його редагувати?».