Фермент «омолодил» ткани 75-летнего человека до уровня 30-летнего. Жаль, что только в лаборатории
Ученые разработали фермент, который способен удалять из человеческих тканей один из видов молекулярных повреждений, накапливающихся с возрастом. В экспериментах с донорскими тканями он снизил уровень этого повреждения в аорте 75-летнего человека примерно на 70% — до значений, характерных для 30-летнего возраста.
Старение оставляет в организме своеобразные молекулярные «шрамы». Один из них возникает, когда сахара вступают в реакцию с белками. В результате образуются конечные продукты гликирования, или AGEs. Они постепенно накапливаются в тканях и делают структурные белки менее эластичными. Этот процесс связывают с возрастными изменениями кожи, сосудов, хрусталика глаза, суставов и других органов.
AGEs иногда называют «ржавчиной» организма. И долгое время считалось, что удалить уже накопившиеся повреждения практически невозможно.
Исследователи из американской компании Revel Pharmaceuticals и их коллеги решили проверить, действительно ли это так. Они искали фермент, который мог бы разрушать один из самых распространенных компонентов AGEs — карбоксиметиллизин, или CML.
Для этого ученые проанализировали генетические последовательности более 50 тыс. микроорганизмов с помощью искусственного интеллекта. В итоге они нашли подходящий фермент у бактерии, живущей в геотермальных горячих источниках. Правда, в исходном виде он работал недостаточно эффективно.
Тогда ученые применили метод направленной эволюции: создали сотни миллионов вариантов фермента и отбирали наиболее эффективные. После пяти циклов получили модифицированный фермент CMLase, который оказался более чем в десять раз эффективнее исходного.
Сначала его испытали на отдельных белках, включая коллаген, белки сетчатки и гемоглобин. Фермент действительно удалял CML и восстанавливал исходную химическую структуру белков.
Затем ученые перешли к настоящим человеческим тканям. В образцах аорты 75-летнего донора CMLase уменьшил количество CML примерно на 70%. Уровень повреждения стал сопоставим с тем, который наблюдали в тканях 30-летнего человека. Исследователи также обнаружили заметное снижение CML в образцах кожи и хрусталика глаза.
Результат впечатлил самих авторов исследования: он показывает, что некоторые повреждения белков, которые считались необратимыми, потенциально можно удалить уже после их образования.
Но это еще не означает, что фермент омолаживает человека. Эксперименты проводились на образцах тканей вне организма, и ученые пока не доказали, что удаление CML действительно возвращает старым тканям их прежние свойства.
До практического применения технологии тоже далеко. Необходимо выяснить, насколько безопасен бактериальный фермент для человека, не будет ли иммунная система его атаковать и сможет ли он проникать в плотные ткани организма.
Тем не менее, открытие меняет представление о повреждениях, которые сопровождают старение. Если ученым удастся безопасно доставлять CMLase в организм, в будущем подобный подход теоретически можно будет использовать для борьбы с накопившимися возрастными изменениями — например, в сосудах, коже или хрусталике.
И главное: исследователи показали, что некоторые молекулярные последствия старения могут быть не окончательным «приговором», а повреждениями, которые потенциально можно удалить.
Подпишитесь на «Инк» в Telegram. Там мы пишем нескучным языком о самом важном для предпринимателей. Подписаться.
