Мышам продлили жизнь с помощью назальной генной терапии
Жизнь мыши можно увеличить на треть или даже больше, если раз в месяц вводить в ее организм вирусный вектор с дополнительным геном. Это продемонстрировала группа исследователей, связанная с компанией BioViva — ее основательница Элизабет Пэрриш когда-то утверждала, что проверила похожую методику на себе самой. В новом эксперименте выяснилось, что для генной терапии подходит теломераза или фоллистатин, а сам препарат работает, даже если распылять его в носу. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (Jaijyan et al., New intranasal and injectable gene therapy for healthy life extension).
В 2015 году Элизабет Пэрриш (Elizabeth Parrish) заявила, что получила инъекцию аденовирусного вектора с геном теломеразы — фермента, который занимается удлинением ДНК. Считается, что укорочение теломер (концевых участков хромосом) может быть одной из причин старения, и Пэрриш таким образом предполагала если не продлить себе жизнь, то хотя бы снизить биологический возраст.
Стала ли Пэрриш на самом деле здоровее, неизвестно. Позже она утверждала, что ее теломеры действительно удлинились — однако другой информации о ее здоровье нет, да и эта получена вне рамок научного эксперимента. Поначалу Пэрриш собиралась продавать такую генную терапию старения с помощью своей компании BioViva, научным консультантом которой стал в том числе известный генетик Джордж Чёрч (George Church). Однако до сих пор у компании не было крупных экспериментальных публикаций по этой теме, а на сайте предлагается купить только тесты для определения биологического возраста.
Теперь у BioViva вышло большое исследование, руководителями которого значатся сама Пэрриш, а также ее научные консультанты: Джордж Черч и Хуа Чжу (Hua Zhu). В этой работе ученые опробовали на мышах два вида генной терапии. В первом случае мышам добавляли ген теломеразы — по предыдущим работам уже известно, что такая терапия может сделать их жизнь дольше. Во втором случае — ген фоллистатина: это молекула-ингибитор многих сигнальных веществ, в том числе миостатина, который тормозит рост мышц. В ранних исследованиях фоллистатин помог мышам нарастить мышечную массу, но влияние на продолжительность жизни в них не подсчитывали.
В качестве средства доставки авторы работы использовали вирусные векторы на основе цитомегаловируса — поскольку они довольно крупные (а значит, могут вместить большие гены), не встраиваются в геном человека и, как известно по клиническим испытаниям других препаратов, не вызывают побочных эффектов. При этом они попробовали вводить вирусные векторы двумя путями: классическим, интраперитонеально (укол в брюшину), и интраназально (распыляя в виде спрея в носу). Всего, таким образом, получилось семь групп животных: контрольная группа получила укол без вакцины, еще две — укол или спрей «пустого» вектора, две — укол или спрей с геном теломеразы и две — укол или спрей с геном фоллистатина.
Всех мышей начинали «лечить», когда им было 18 месяцев — по мнению авторов статьи, это соответствует 56 годам у людей. Они получали по одной дозе в месяц до 29 месяцев (около 80 «человеческих» лет) — к этому моменту все животные в контрольных группах умерли. Но в 32 месяца ученые решили продолжить терапию, чтобы выяснить, как она влияет на максимальную продолжительность жизни.
Оказалось, что оба гена в составе вирусных векторов позволяют мышам прожить существенно дольше, чем в контроле: фоллистатин — на 32,5 процента в среднем, теломераза — на 41,4 процента. А максимальная продолжительность жизни составила около 37 месяцев для фоллистатина и 40 месяцев для теломеразы. При этом метод введения на длину жизни практически не повлиял.
Сравнение возраста мышей в эксперименте и человека. Слева направо: «пустой» вирусный вектор, вектор с фоллистатином и вектор с теломеразой. Рисунки из статьи Jaijyan et al.
Ученые проверили, действительно ли при этом изменяются концентрации соответствующих белков. И заметили, что они растут и в крови, и в тканях — но в разных тканях по-разному. Возможно, это связано с тем, что вирусный вектор неравномерно распределяется по организму или не везде может проникнуть. Длина теломер при этом выросла во всех исследованных тканях и практически достигла уровня, характерного для молодой 8-месячной мыши.
Относительное увеличение (по сравнению с общим уровнем РНК в клетке) работы генов фоллистатина (синий) и теломеразы (зеленый) в разных тканях.
Кроме того, исследователи обнаружили, что после генной терапии мыши лучше сохраняют вес и меньше лысеют, чем обычные пожилые животные. И у них ниже уровень глюкозы в крови — то есть меньше предрасположенность к диабету, который часто развивается с возрастом. И во всех этих случаях способ введения снова не играл роли.
Не все эти результаты оказались для авторов работы неожиданностью. Например, они уже знали, что мышиный цитомегаловирус хорошо заселяет организм при введении через нос — поэтому несложно объяснить, что оба метода введения вектора сработали одинаково. Но они не ожидали, что и фоллистатин, и теломераза окажут сходное влияние на уровень глюкозы в крови — поскольку здесь механизмы их действия совсем не совпадают.
Исследователи полагают, что такую генную терапию можно будет испытать как средство от разных возрастных болезней. Но прежде чем переходить от мышей к людям, нужно будет проверить, не потеряет ли этот метод в эффективности. Неизвестно, хорошо ли человеческий цитомегаловирус будет проникать через слизистую носа, и сможет ли вектор добраться в разные ткани. Кроме того, у человека теломеры гораздо короче, чем у мыши, и уровень экспрессии собственной теломеразы гораздо ниже, поэтому и здесь эффект может оказаться другим.
Авторы статьи рассчитывают также, что в дальнейшем с помощью цитомегаловирусного вектора можно будет доставлять несколько генов сразу, например, теломеразу и фоллистатин одновременно. Этот подход уже использовали их коллеги: мы раньше рассказывали о том, как геронтологи вылечили мышей от возрастных болезней с помощью двух генов и продлили жизнь мухам — с помощью коктейля из трех.
Полина Лосева, N+1
Портал «Вечная молодость» vechnayamolodost.ru
