Секрет вечной молодости нашли в грязи: микробы спасут от старости

Человечество веками искало эликсир бессмертия в алхимических ретортах и дорогих кремах, а спасение все это время тихо копошилось под микроскопом. Ученые из Колумбийского университета обнаружили у бактерий противовирусную систему DRT10, которая синтезирует длинные повторяющиеся фрагменты ДНК на основе некодирующей РНК. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Пока весь мир следил за генетическими ножницами CRISPR, природа предложила другой сценарий. DRT10 не разрезает ДНК, а с помощью обратной транскриптазы достраивает новые генетические цепочки, помогая бактериям защищаться от вирусов. Механизм синтеза повторов оказался поразительно похож на работу теломеразы — фермента, который поддерживает защитные участки на концах хромосом у животных, растений и грибов.

Суть старения клеток во многом связана с теломерами: при каждом делении они обычно укорачиваются, пока клетка не теряет способность к дальнейшему обновлению. Однако из этого не следует, что бактериальный фермент уже способен повернуть старение вспять или продлить жизнь тканей. Пока ученые изучают сходство механизмов и проверяют, можно ли использовать DRT10 для синтеза человеческих теломерных повторов.

«Мы видим возможность превратить бактериальный фермент в медицинский инструмент для восстановления защитной ДНК на концах хромосом», — заявил профессор Колумбийского университета Сэмюэл Стернберг.

В лабораторных экспериментах исследователи уже синтезировали человеческие теломерные повторы с помощью этой системы. Следующий вопрос — сможет ли она поддерживать работу клеток в биологических моделях, а не только в пробирке. До методов, способных предотвращать старение человека, еще далеко.

Открытие может оказаться важным и для онкологии. В CAR-T-терапии иммунные клетки пациента иногда теряют эффективность во время длительной атаки на опухоль, однако искусственное удлинение теломер пока остается экспериментальной идеей. DRT10 может дать ученым новый инструмент для изучения этой проблемы, но превращать его в готовое средство против рака преждевременно.

Компьютерный и структурный анализ показал, что бактериальные ферменты и теломераза высших организмов, вероятно, имеют общее эволюционное происхождение. Исследование указывает на возможную связь между древними системами защиты бактерий и механизмом поддержания линейных хромосом у эукариот, но не доказывает, что найденный комплекс сам по себе способен сделать человека бессмертным.