Первые мыши с гипердлинными теломерами: долголетие без генной модификации
Исследователи из Испанского национального центра онкологических исследований (CNIO) впервые получили мышей, родившихся с гипердлинными теломерами — значительно длиннее, чем обычно у этого вида. Результаты, опубликованные в Nature Communications, показывают, что такие животные живут дольше, имеют лучшее здоровье, не страдают от рака и ожирения. Это первый случай значительного увеличения продолжительности жизни без какого-либо генетического вмешательства.
«Это открытие подтверждает идею, что в определении долголетия гены — не единственное, что имеет значение. Существует возможность продлить жизнь, не изменяя гены», — говорит Мария Бласко, руководитель группы CNIO по теломерам и теломеразе.
Как были получены мыши с гипердлинными теломерами?
В 2009 году, работая с iPS-клетками (индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками), учёные заметили, что после определённого числа делений в культуре эти клетки приобретают теломеры вдвое длиннее нормы. То же явление наблюдалось и у нормальных эмбриональных плюрипотентных клеток.
Исследование показало, что на стадии плюрипотентности на теломерном хроматине появляются определённые биохимические (эпигенетические) метки, которые облегчают удлинение теломер ферментом теломеразой.
Ключевым шагом стало использование этих эмбриональных клеток с гипердлинными теломерами для получения живых мышей. В новом исследовании учёным удалось добиться, чтобы 100% клеток мышей имели гипердлинные теломеры, в отличие от предыдущих химерных животных (30–70% таких клеток).
Результаты: на 13% дольше, стройнее и без рака
Мыши с гипердлинными теломерами продемонстрировали ряд положительных эффектов:
Увеличенная продолжительность жизни: в среднем на 13% больше, чем у обычных мышей.
Снижение заболеваемости раком.
Улучшение метаболического профиля: животные были стройнее, накапливали меньше жира, у них были ниже уровень холестерина и ЛПНП («плохого» холестерина), а также повышена толерантность к инсулину и глюкозе.
Меньшее повреждение ДНК с возрастом.
Улучшение функции митохондрий.
«Эти беспрецедентные результаты показывают, что более длинные, чем обычно, теломеры у данного вида не вредны, а, наоборот, оказывают благотворное влияние», — заключают авторы.
Значение открытия
Исследование впервые демонстрирует чёткую связь между длиной теломер и метаболизмом. Однако главное — оно открывает путь к увеличению долголетия без изменения генов организма. Удлинение теломер было достигнуто за счёт эпигенетических изменений (химических меток, влияющих на активность генов, но не меняющих саму ДНК) во время плюрипотентной стадии эмбриональных клеток.
«Достаточно продлить время, в течение которого эмбриональные клетки остаются в состоянии плюрипотентности, чтобы получить мышей с более длинными теломерами, защищённых от рака и ожирения и с увеличенной продолжительностью жизни. Мы представляем новую модель мышей, у которых старение было отсрочено без какого-либо генетического вмешательства», — пишут авторы.