Новая модель для исследования старения: короткоживущая африканская киллифиша

Изучение старения и связанных с ним заболеваний было сложной задачей, поскольку существующие позвоночные модели (например, мыши) относительно долгоживущие, а короткоживущие беспозвоночные виды (например, дрожжи и черви) лишены ключевых особенностей, присущих человеку. Учёные из Стэнфордского университета нашли новую «золотую середину», разработав инструментарий для редактирования генома для изучения старения у естественно короткоживущей африканской бирюзовой киллифиши. Исследователи надеются, что эта рыба станет ценной новой моделью для понимания, предотвращения и лечения болезней старости. Свою работу они представляют в выпуске журнала Cell от 12 февраля.

Африканские бирюзовые киллифиши обитают во временных водоёмах Зимбабве и Мозамбика, которые исчезают в сухой сезон. В результате, в отличие от своих сородичей в более постоянных водоёмах, они эволюционировали, чтобы иметь короткую продолжительность жизни всего 4–6 месяцев, что делает их отличными кандидатами для изучения старения. Однако до сих пор для их изучения было доступно мало генетических инструментов.

Воспользовавшись недавно разработанными методами редактирования генома на основе CRISPR/Cas, исследователи создали платформу, необходимую для экспериментального использования киллифиши. «Это означает знание всего ансамбля её генов и возможность манипулировать ими или создавать мутации различными способами, чтобы лучше понять старение и болезни старости», — говорит старший автор, профессор генетики Стэнфордской школы медицины доктор Энн Брюне, которая сделала генетически модифицированную рыбу доступной для всего научного сообщества.

Некоторые мутантные линии киллифиши уже показали перспективность для изучения старения и болезней. «Один из наших мутантов киллифиши воспроизводит, но в ускоренном темпе, человеческое заболевание, называемое врождённым дискератозом, которое связано с дефицитом комплекса, участвующего в поддержании концов хромосом, или теломер», — говорит ведущий автор, доктор Итамар Харель, научный сотрудник в области генетики. «Эти мутантные киллифиши, как и их человеческие аналоги, имеют дефекты крови, кишечника и демонстрируют проблемы с фертильностью».

Теперь, когда команда создала инструменты, необходимые для быстрого манипулирования геномом киллифиши, этот модельный организм можно использовать для скрининга генов и лекарств, замедляющих или обращающих вспять старение и возрастные заболевания.

«Понимание того, как геном кодирует такие сложные характеристики, как продолжительность жизни, — одна из самых больших проблем современной биологии, — отмечает доктор Брюне. — Эта модельная система, а также инструменты и ресурсы, которые мы создали, могут помочь решить эту задачу».