Мы (CIRM) разрабатываем последние 10 лет принципиально новые эпигенетические подходы к терапии возраст-зависимых заболеваний, включая рак и диабет, а также само старение как системное заболевание. Безусловно, когда мы говорим о диабете и старении имеется ввиду в первую очередь СД 2, но в данном случае рассматривается и СД 1 — так как новые эпигенетические методы терапии способны реверсировать заболевание.
Эпигенетические подходы могут быть разные: от классических (образ жизни, питание, физическая активность, введение фармпрепаратов или биопрепаратов, клеточная терапия) до экзотических (медитация), физические методы (ЭМИ). Не так давно вышла работа Дэвида Эндрю Синклера www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)01570-7 под революционным названием «Потеря эпигенетической информации как причина старения млекопитающих». Основные моменты:
- Клеточные реакции на двухцепочечные разрывы ДНК разрушают эпигенетический ландшафт
- Эта потеря эпигенетической информации ускоряет признаки старения.
- Эти изменения обратимы путем эпигенетического перепрограммирования.
- Управляя эпигеномом, старение можно двигать вперед и назад
Если сбои в ДНК происходят часто, постоянные «ремонты» приводят к накоплению эпигенетических изменений и в конечном итоге — к потере клеткой своей идентичности. Этот подход получил название информационной теории старения. В основе старения лежит информация, которая теряется в клетках, а не только накопление повреждений. Восстановление утраченных эпигенетических «инструкций» может вернуть клеткам молодость, подобно тому как перезапуск программы на компьютере очищает ее от накопившихся ошибок. В лабораторных экспериментах ученые имитировали старение эпигенома, внося разрывы в ДНК молодых мышей. Уже через несколько недель такого «состаривания» у животных поседела шерсть, ухудшились зрение и память, снизилась активность, они потеряли в весе. Эпигенетические часы показали, что модифицированные мыши стареют примерно в полтора раза быстрее, чем обычно. Затем биологи с помощью факторов Яманаки активировали у животных гены, отвечающие за идентичность клеток, — и после пяти недель проявились заметные признаки омоложения как на молекулярном, так и на тканевом уровне. Если бы причиной старения было накопление мутаций, вернуть молодость было бы невозможно. Но демонстрация того, что мы способны обратить процесс вспять, показывает: система не повреждена, где-то существует резервная копия, и «программное обеспечение» можно перезагрузить. Этот метод принципиально отличается от подхода, основанного на использовании стволовых клеток: он не возвращает клетки в плюрипотентное состояние, не стирает заложенную в них эпигенетическую информацию, а только обновляет ее.
Эпигенетические процессы реализуются на нескольких уровнях. Метилирование действует на уровне отдельных нуклеотидов. Следующий уровень — это модификация гистонов, белков, участвующих в упаковке нитей ДНК. От этой упаковки также зависят процессы транскрипции и репликации ДНК. Отдельная научная ветвь — РНК-эпигенетика — изучает эпигенетические процессы, связанные с РНК, в том числе метилирование информационной РНК.
Мы (CIRM) пошли другим путем — «перезагрузка» осуществляется путем репрограммирования физическими методами с помощью специального технического устройства использующего лазеры. Это открывает принципиально новые возможности терапии.
На схеме принцип действия установки первого поколения. Работы в настоящее время активно ведутся в лабораторном комплексе в «Домодедово». Патенты РФ. См. видео.
