Ученые создали генетически модифицированных мышей, стареющих как люди

Ученые из Университета штата Вашингтон создали мышей с короткими теломерами, похожими на человеческие, что позволяет проводить передовые исследования в области старения, рака и долголетия. Это достижение способно стать основой для новых методов лечения, способствующих продлению жизни.

Во всем мире научное сообщество прилагает усилия к тому, чтобы понять, как можно продлить жизнь человека на клеточном уровне. Процесс старения происходит из-за укорочения теломеров — защитных структур на концах хромосом, которые предохраняют их от повреждений, как наконечники шнурков на обуви, предотвращая распускание. С течением времени теломеры становятся короче, и клетки теряют возможность нормального деления, что в итоге ведет к их гибели. Однако исследовать теломеры на клеточном уровне у людей является достаточно сложной задачей.

Под руководством профессора Джиюэ Чжу из Колледжа фармации и фармацевтических наук, команда ученых вывела мышей с короткими теломерами, аналогичными человеческим, что дает возможность глубже исследовать процессы старения клеток как в человеческом организме, так и в отдельных органах.

В отличие от обычных мышей, у которых теломеры в десять раз длиннее, новая модель мышей представляет собой первую модель, обладающую человекоподобными теломерами. Теперь ученые стремятся изучить, как стареют эти мыши.

Мыши, получившие название HuT из-за их человекоподобных теломеров, предоставляют команде профессора Чжу возможность продвигать различные исследовательские проекты. В центре их внимания находятся такие вопросы, как влияние коротких теломеров на снижение риска рака и их влияние на продолжительность человеческой жизни, а также поиск эффективных методов для продления здорового периода жизни.

Эти исследования имеют важное значение для разработки будущих медицинских препаратов и методов лечения. В перспективе они могут привести к разработке стратегий, направленных на замедление процессов старения, включая активацию клеток для защиты теломеров, что может способствовать увеличению продолжительности жизни.

Уровни теломеразы имеют важное значение, поскольку раковые клетки делятся с высокой скоростью и требуют значительных объемов для поддержания целостности своих теломеров. Одной из основных задач является уменьшение уровня экспрессии теломеразы в раковых клетках, и это является активным направлением исследований.

Мыши HuT предоставляют возможность для широких исследований, связанных со старением, говорит профессор Чжу. Его коллега, исследователь из Медицинского колледжа Эльсона С. Флойда в Вашингтоне, Кристофер Дэвис, изучает влияние сна на здоровье человека. Исследовательская группа планирует использовать мышей HuT, чтобы оценить, как разные виды стресса влияют на регуляцию теломеров и процессы старения.

Чжу начал изучение теломеров в середине 90-х годов под руководством Элизабет Блэкберн и Дж. Майкла Бишопа, лауреатов Нобелевской премии и первопроходцев в области исследования теломер и рака. В 2014 году он поступил в Университет штата Вашингтон.

Разработка модели домашних мышей началась около десяти лет назад, когда Чжу и его коллеги получили более глубокое понимание того, как теломеры регулируют процессы старения у людей и чем это отличается от животных. Ранее возможности изучения воздействия теломеров на процесс старения ограничивались лишь использованием изолированных человеческих клеток в чашах Петри.

«Эта новая модель мышей совершенно иная, так как она позволяет наблюдать за процессом старения в организме в целом, — отметил Чжу. — Мыши по структуре органов, генам и генетическому составу очень схожи с людьми».

Команда Университета штата Вашингтон надеется в будущем поделиться этой моделью мышей с другими исследовательскими группами, чтобы помочь в изучении проблем старения, долголетия и рака. «Множество ученых по всему миру занимаются вопросами старения и рака, и мы уверены, что наша новая модель мышей станет важным инструментом для их исследований», — добавил Чжу.

Он также получил гранты на сумму $5 млн для дальнейшей разработки мышиной модели, которая имитирует репликативное старение человека, а также для исследований в области рака. Финансирование включает гранты от Национального института по проблемам старения, Национального института общих медицинских наук и Министерства обороны США, при этом последнее выделило средства на изучение того, как длина теломер влияет на раковые клетки меланомы.

Ранее в ходе лабораторного эксперимента в Гонконге мышам были введены гены одноклеточного микроба, называемого хоанофлагеллятой. Родившиеся мыши не были похожи ни на одного другого представителя своего вида, да и вообще ни на одно другое животное. При этом они выглядели совершенно обычными — что раскрыло правду об эволюции.