Как РНК может помочь сохранить молодость

Старение и рак тесно связаны: с возрастом в клетках накапливаются повреждения ДНК, что повышает риск заболеваний. Однако исследование РНК клетки может стать новым подходом к выявлению и предотвращению возрастных изменений, не меняя генетический «чертеж» (ДНК) клетки.

Проблема: накопление повреждений

Повреждения ДНК возникают из-за ошибок при делении клеток или внешних факторов (УФ-излучение, токсины). Хотя некоторые факторы можно контролировать, другие — нет.

Интересно, что у долгожителей (центенариев) рак встречается в 10 раз реже, чем у людей среднего возраста, хотя мутаций у них накапливается столько же. Их секрет — в защитных генах, но такое «наследство» доступно не всем.

Гибкость клеточной судьбы: от ДНК к РНК

Ключевой вопрос: можно ли омолодить стареющую клетку, не меняя её ДНК? Работа нобелевского лауреата Синъи Яманаки показала, что взрослые клетки можно перепрограммировать в стволовые (iPSC). Однако этот метод рискован, так как может необратимо изменить ДНК.

Это заставило ученых обратить внимание на РНК. Если ДНК — это партитура, то РНК — её аранжировка. Особую роль играет процесс сплайсинга РНК, который «редактирует» молекулу-посредник (мРНК), вырезая ненужные участки (интроны) и оставляя значимые (экзоны).

Сплайсинг, старение и рак

При старении аппарат сплайсинга работает менее точно, и чаще возникает альтернативный сплайсинг, создающий разные варианты мРНК из одного гена. Исследования на модели острого миелоидного лейкоза (Cell Stem Cell) показали, что в раковых клетках паттерны сплайсинга сильно отличаются от таковых в нормальных стареющих клетках, даже при отсутствии мутаций ДНК.

Это значит, что по вариантам сплайсинга РНК можно отличить нормально стареющую клетку от предраковой или раковой.

Таблетка от старых клеток?

Цель — создать препарат для удаления стареющих (сенесцентных) клеток. Исследование в Nature Medicine показало, что соединение ABT263 очищает от таких клеток кроветворную систему мышей, омолаживая её. Препарат нацелен на белок BCL-xL — один из вариантов белка семейства BCL-2, который чаще вырабатывается в стареющих клетках благодаря альтернативному сплайсингу.

Будущее: терапия на основе РНК

Разные варианты сплайсинга РНК (как в случае BCL-2) — удобная мишень, так как позволяет воздействовать на клетку, не меняя её ДНК. Уже разрабатываются РНК-терапии для лечения рака и инфекций, а система CRISPR/Cas9 адаптируется для редактирования РНК.

Опыты на мышах доказывают: удаление сенесцентных клеток улучшает работу сердца, выносливость, кроветворение и может продлевать жизнь. Профилактика возрастных болезней перестает быть фантастикой.