Перепрограммирование клеток омолаживает и возвращает зрение пожилым и травмированным мышам

Ученые Гарвардской медицинской школы (HMS) восстановили зрение у мышей, повернув вспять часы на старых клетках сетчатки, чтобы восстановить функцию молодых генов.

В дополнение к обнулению часов старения клеток, исследователи продемонстрировали обратное снижение потери зрения у животных с состоянием, имитирующим глаукому человека. Они говорят, что это достижение представляет собой первую успешную попытку обратить вспять потерю зрения, вызванную глаукомой, а не просто остановить ее прогрессирование.

Доказательство концепции представляет собой первую успешную попытку обратить вспять часы старения у животных с помощью эпигенетического репрограммирования. При повторении в ходе дальнейших доклинических и клинических исследований та же стратегия могла бы реально позволить разработать методы лечения, которые способствуют восстановлению тканей в различных органах, а не только сетчатке, и обращают вспять старение и возрастные заболевания у людей.

После обнадеживающих открытий на мышах с повреждениями зрительного нерва команда начала сотрудничать с коллегами из Института исследования глаза Schepens Массачусетского глаза и уха Брюсом Ксандером, доцентом офтальмологии HMS, и Мередит Грегори-Ксандер, доцентом офтальмологии HMS. Они запланировали две серии экспериментов, один для проверки того, может ли коктейль из трех генов восстановить потерю зрения из-за глаукомы, а другой, чтобы увидеть, может ли этот подход обратить вспять потерю зрения, вызванную нормальным старением.

В модели глаукомы на мышах лечение привело к повышенной электрической активности нервных клеток и заметному увеличению остроты зрения, что измерялось по способности животных видеть движущиеся вертикальные линии на экране. Примечательно, что это произошло после того, как потеря зрения из-за глаукомы уже произошла. «Насколько нам известно, это первый пример обращения вспять потери зрения после глаукомной травмы; предыдущие попытки были сосредоточены на нейропротекции на ранней стадии, чтобы предотвратить дальнейшее прогрессирование заболевания », — пишут авторы.

Ксандер далее прокомментировал: «Восстановление зрительной функции после травмы редко демонстрировалось учеными. Этот новый подход, который успешно устраняет множественные причины потери зрения у мышей без пересадки сетчатки, представляет собой новый метод лечения в регенеративной медицине. ”

Подобным же образом лечение подействовало на пожилых 12-месячных мышей с ухудшением зрения из-за нормального старения. После лечения пожилых мышей паттерны экспрессии генов и электрические сигналы клеток зрительного нерва были подобны молодым мышам, и зрение было восстановлено. Когда исследователи проанализировали молекулярные изменения в обработанных клетках, они обнаружили обратные модели метилирования ДНК — наблюдение, предполагающее, что метилирование ДНК является не просто маркером или свидетелем процесса старения, а скорее активным агентом, управляющим им. «Это говорит нам о том, что часы не просто представляют время — это время», — сказал Синклер. «Если повернуть стрелки часов назад, время тоже пойдет назад».

«Используя глаз в качестве модельной системы, мы представляем доказательства того, что эктопическая экспрессия факторов транскрипции OSK безопасно индуцирует эпигенетическое восстановление in vivo старых нейронов ЦНС, не вызывая потери идентичности клеток или плюрипотентности», — пишут исследователи. «Вместо этого OSK продвигает эпигенетическую сигнатуру юности и паттерн экспрессии генов, заставляющий нейроны функционировать так, как если бы они снова были молодыми».

Обнадеживает то, что в их опубликованном исследовании однолетнее лечение мышей с использованием трех генов не выявило отрицательных побочных эффектов. Исследователи заявили, что если их результаты подтвердятся в ходе дальнейших исследований на животных, они могут начать клинические испытания в течение двух лет, чтобы проверить эффективность этого подхода на людях с глаукомой. Они отметили, что пока результаты обнадеживают. «Эти данные указывают на то, что в тканях млекопитающих сохраняется запись молодой эпигенетической информации — частично кодируемой метилированием ДНК — к которой можно получить доступ для улучшения функции ткани и содействия регенерации in vivo».

aobe.ru | Актуальные новости России и мира