Серия из семи исследований, проведенных в клинике Мэйо (США), проливает свет на природу сенесцентных, или «зомби-клеток». Так называют клетки, которые перестают делиться, но не погибают, а остаются в организме и выделяют вещества, вызывающие воспаление и способствующие развитию возрастных заболеваний. Результаты работы опубликованы в журналах группы Nature.
Новые данные позволили ученым глубже понять, как именно эти клетки наносят вред организму и какими способами можно этому противодействовать. Исследователи выяснили, что «зомби-клетки» гораздо более разнообразны, чем считалось ранее. Их свойства зависят от того, в какой ткани они находятся и что послужило причиной их перехода в сенесцентное состояние. Для их точной идентификации ученые разработали генетический инструмент SenMayo, который определяет такие клетки по специфической активности их генов.
Ключевым открытием стала связь хронического воспаления, вызываемого «зомби-клетками», с нарушениями в работе митохондрий – клеточных «энергетических станций». Ученые выявили два основных механизма. Во-первых, фрагменты ДНК и РНК из поврежденных митохондрий проникают в цитоплазму клетки и активируют иммунный ответ, который и приводит к воспалению. Во-вторых, изменения в метаболизме митохондрий влияют на активность генов, отвечающих за воспалительные процессы, через эпигенетические механизмы – то есть не меняя саму структуру ДНК.
Это открытие указывает на возможность нового терапевтического подхода. Вместо того чтобы уничтожать все сенесцентные клетки, можно попытаться заблокировать только вредные сигналы, которые они посылают. Такой метод может оказаться более точечным и безопасным.
Команда также протестировала несколько экспериментальных методов на пожилых мышах. Среди них были сенолитики (препараты, уничтожающие «зомби-клетки»), природное соединение из томатов и методы генной инженерии. В зависимости от подхода у животных снижался уровень воспаления, улучшались когнитивные функции и физические показатели. Кроме того, ученые обнаружили потенциальный биомаркер IL-23R, уровень которого в крови может отражать степень биологического старения и эффективность лечения.
Хотя до применения этих методов в клинической практике еще далеко, полученные результаты смещают фокус исследований. Теперь ученые стремятся не просто подтвердить роль сенесцентных клеток в старении, а точно определить, какие из них наиболее опасны, и разработать прицельные способы борьбы с их негативным влиянием. Эта работа ведется в рамках национального проекта США по созданию подробной карты «зомби-клеток» в организме человека.
