Генната терапия увеличава продължителността на живота

Чрез насочване към специфични гени е възможно да се увеличи средната продължителност на живота на много животински видове, включително бозайници, както е доказано в много изследвания. Досега обаче това означаваше необратима промяна на гените на животните в ембрионалния стадий на развитие, подход, който не е осъществим за човешкото тяло. Учени от Испанския национален център за изследване на рака (Centro Nacional de Investigaciones Oncologicas, CNIO), ръководени от директора му Мария Бласко, показаха, че продължителността на живота на мишките може да бъде увеличена с еднократно инжектиране на лекарство, което директно е насочено към гените на животното в зряла възраст. Те направиха това с помощта на генна терапия, стратегия, която никога не е била използвана за борба със стареенето. Използването на този метод върху мишки е признато за безопасно и ефективно.

Резултатите от изследването са публикувани в списанието EMBO Molecular Medicine. Използвайки генна терапия, учени от CNIO, в сътрудничество с Едуард Аюсо и Фатима Бош от Центъра за животинска биотехнология и генна терапия към Автономния университет в Барселона (Universitat Autònoma de Barcelona), постигнаха „подмладяващ“ ефект в експерименти върху възрастни (едногодишни) и стари (двугодишни) мишки.

Мишките, третирани на едногодишна възраст, са живели средно с 24% по-дълго, а на двегодишна възраст - средно с 13%. Лечението е довело и до значителни подобрения в здравето на животните, забавяйки развитието на свързани с възрастта заболявания като остеопороза и инсулинова резистентност и подобрявайки маркерите за стареене, като например невромускулната координация.

Използваната генна терапия включва инжектиране на животни с вирус, съдържащ модифицирана ДНК, при който вирусните гени са заменени с гени за ензима теломераза, който играе ключова роля в стареенето. Теломеразата поправя крайните участъци на хромозомите, известни като теломери, и по този начин забавя биологичния часовник на клетката и следователно на целия организъм. Вирусът действа като носител, доставяйки гена на теломеразата до клетките.

Проучването „показва, че е възможно да се разработи генна терапия против стареене, базирана на теломераза, без да се увеличава честотата на раковите заболявания“, казват авторите. „С напредването на възрастта организмите натрупват увреждания на ДНК поради скъсяване на теломерите и [това проучване] показва, че генната терапия, базирана на теломераза, може да поправи или забави началото на такива увреждания.“

Теломерите защитават краищата на хромозомите, но не могат да правят това безкрайно: с всяко клетъчно делене теломерите се скъсяват, докато станат толкова къси, че загубят изцяло своята функционалност. В резултат на това клетката спира да се дели и остарява или умира. Теломеразата предотвратява това, като предотвратява скъсяването на теломерите или дори възстановява дължината им. По същество това, което тя прави, е да спре или нулира биологичния часовник на клетката.

Но в повечето клетки генът на теломеразата е активен само преди раждането; във възрастните клетки, с малки изключения, теломеразата не се експресира. Тези изключения са възрастните стволови клетки и неограничено делящите се ракови клетки, които следователно са безсмъртни: редица изследвания показват, че ключът към безсмъртието на туморните клетки е именно експресията на теломеразата.

Именно този риск – повишена вероятност от развитие на ракови тумори – възпрепятства изследванията за разработване на лекарства против стареене на базата на теломераза.

През 2007 г. групата на Бласко демонстрира, че е възможно да се удължи животът на трансгенни мишки, чиито геноми са били необратимо променени в ембрионалния стадий: учените принудили клетките им да експресират теломераза и освен това вмъкнали в тях допълнителни копия на гени, устойчиви на рак. Такива животни живеят с 40% по-дълго от обикновено, без да се разболяват от рак.

Мишките, получили генна терапия в настоящите експерименти, също не са болни от рак. Испанските учени смятат, че това е така, защото лечението започва, когато животните са възрастни и следователно нямат време да натрупат достатъчно аберантни деления, за да причинят тумори.

Освен това, видът вирус, използван за доставяне на теломеразния ген до клетките, е от голямо значение. Авторите са избрали очевидно безопасни вируси, които са били успешно използвани в генната терапия за хемофилия и очни заболявания. По-специално, това са нерепликиращи се вируси, получени от други, които не са патогенни за хората.

Това проучване се разглежда предимно като доказателство за концепцията, че генната терапия, базирана на теломераза, е осъществим и като цяло безопасен подход за удължаване на живота без заболяване и лечение на заболявания, свързани с къси теломери.

Въпреки че този метод може да няма приложение като средство против стареене при хората, поне в краткосрочен план, той би могъл да открие нови възможности за лечение на заболявания, свързани с необичайно къси теломери в тъканите, като например някои случаи на белодробна фиброза при хора.

Според Бласко, „стареенето в момента не се счита за заболяване, но учените все по-често го разглеждат като честа причина за състояния като инсулинова резистентност или сърдечно-съдови заболявания, чиято честота се увеличава с възрастта. Чрез лечение на клетъчното стареене бихме могли да предотвратим тези заболявания.“

„Тъй като векторът, който използвахме, експресира целевия ген (теломераза) за дълъг период от време, успяхме да го ограничим до еднократно приложение“, обяснява Бош. „Това може да е единственото практично решение за терапия против стареене, тъй като други стратегии биха изисквали приложение на лекарството през целия живот на пациента, което би увеличило риска от странични ефекти.“

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]