Настоящие молодильные яблоки: вещество, восстанавливающее ДНК, повернуло старение вспять

С давних времён люди ищут эликсир молодости (в русском варианте "молодильные яблоки") – универсальное средство, которое поможет повернуть вспять процессы старения. В определённой степени замедлить их помогают некоторые продукты, физическая активность и даже чтение книг.
Более серьёзные подходы к продлению жизни основываются на использовании ультразвука, клеточного перепрограммирования, омоложения крови и других технологиях.
Большинство учёных сегодня полагает, что основной причиной старения являются клеточные повреждения разного рода, которые накапливает в течение жизни организм. Кроме того, важную роль играет и окислительный стресс. В связи с этим сегодня ведётся поиск генов, защищающих организм от старения.
Однако настоящей панацеей мог бы стать некий механизм, который на клеточном уровне предотвращал бы старение ДНК и тем самым защищал "основу жизни" от повреждений. Недавно учёным наконец удалось его определить (ранее о похожем исследовании также сообщали учёные МГУ).
Международная команда специалистов из Гарвардской медицинской школы в США и Университета Нового Южного Уэльса в Австралии, работающая под руководством профессора Дэвида Синклера (David Sinclair), раскрыла один из ключевых механизмов, который постепенно ослабляет способность организма восстанавливать поломанную ДНК. Понимание этого механизма дало возможность обратить вспять возникновение повреждений в молекуле ДНК.
Новое исследование основывается на предыдущей работе американо-австралийской команды. Несколько лет назад учёные установили, что никотинамидадениндинуклеотид, или НАД, (кофермент, имеющийся во всех живых клетках) играет более важную роль в клеточных процессах, и особенно окислительно-восстановительных реакциях, чем считалось ранее. Более того, оказалось, что клетки молодых мышей содержат гораздо более высокие уровни НАД+ (окисленная форма), чем клетки их сородичей в возрасте.
Тогда команда создала препарат на основе NMN (мононуклеотида никотинамида). Для НАД+ он действует как прекурсор, то есть участвует в реакции, приводящей к образованию этого важного вещества. Введение этого соединения в организмы мышей, больных сахарным диабетом, показало невероятные результаты: метаболизм сахара в крови животных восстановился до практически нормального уровня.

В ходе новой работы Синклер вместе с коллегами предположил, что то же самое соединение может быть использовано и для борьбы со старением на клеточном уровне.
Как пояснили авторы работы, молодые клетки способны сами восстанавливать повреждения ДНК, но по мере старения эта функция практически утрачивается. Основной компонент, осуществляющий "ремонт" ДНК, называется PARP1. Когда в клетках содержится достаточное количество НАД+, PARP1 поддерживает ДНК в "здоровом" состоянии. Но когда снижается уровень НАД+, повреждения начинают накапливаться (так как PARP1 "выходит из строя" и становится не способен участвовать в ремонте повреждённых ДНК). Со временем это приводит к повреждениям клеток, различным мутациям и отказу некоторых органов.
"Наши результаты раскрывают ключевой механизм дегенерации и старения клеток. Помимо этого, они указывают и на терапевтический путь, позволяющий остановить и обратить вспять связанное с возрастом и воздействием радиации повреждение ДНК", — рассказывает Синклер.
Учёные разработали антивозрастной препарат, который содержит мононуклеотид никотинамида – тот самый прекурсор НАД+. Его давали пожилым мышам вместе с питьевой водой, и уже через несколько дней эксперты заметили удивительный эффект. Препарат буквально повернул время вспять: ДНК грызунов вновь начала восстанавливаться, как в молодых организмах, а имеющиеся повреждения стали "залечиваться".
"Клетки старых мышей были неотличимы от клеток молодых мышей после одной недели лечения", — отмечает Синклер. Количество молекулярных маркеров, которые указывают на повреждения ДНК, у грызунов также уменьшилось.
На заключительном этапе исследователи подвергли мышей воздействию излучения, повреждающего ДНК. Клетки животных, предварительно принявших чудо-препарат, показали более низкие уровни повреждения генетического материала. Более того, защитный эффект наблюдался даже у животных, получивших NMN уже после облучения.
Эти результаты открывают огромные перспективы для использования препарата, уверены авторы. По словам Синклера, впереди испытания на людях. Предполагается, что первые тесты начнутся в течение ближайших шести месяцев. От появления безопасного и эффективного "эликсира молодости" на рынке (при условии, что тесты на человеке пройдут удачно) нас отделяет 3-5 лет, добавляют авторы.
Полный текст исследования международной команды специалистов опубликован в журнале Science.


Добавим, что, по некоторым данным, разработкой уже заинтересовались специалисты NASA. Поскольку препарат показал высокие уровни защиты от радиации, его предположительно можно будет использовать в ходе будущих лунных и марсианских миссий с участием людей.
Напомним, что будущим колонизаторам Красной планеты учёные предрекают смерть 5% всех клеток организма, а также почти стопроцентные шансы на возникновение рака. Даже в коротких полётах космонавты испытывают ускоренное старение из-за космического излучения, страдают от мышечной слабости, некоторой потери памяти и других неприятных симптомов.
Впрочем, все жители планеты в какой-то степени подвержены воздействию радиации (и даже тёмной материи), особенно когда летают на самолётах или проходят рентгеновское сканирование. Теоретически новый препарат сможет ослабить негативное воздействие этих и других рискованных мероприятий.
Кроме того, новое средство поможет людям, пережившим онкологическое заболевание и курс химиотерапии в юном возрасте. По статистике, 96% людей, в детстве или в молодости переживших рак, к 45 годам имеют массу хронических заболеваний, в том числе болезнь Альцгеймера, сахарный диабет второго типа, сердечно-сосудистые болезни, а также риск возникновения новых онкологических заболеваний.