Защитный механизм бактерий открыл перед наукой новые горизонты в борьбе со старением и онкологией. Специалисты Колумбийского университета обнаружили у микроорганизмов необычный противовирусный комплекс DRT10. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
© Global Look Press
В отличие от популярного метода CRISPR, работающего как молекулярные ножницы, новая система использует фермент для синтеза новых генетических последовательностей. Бактерии применяют это оружие для отражения атак вирусов. В ходе эволюции микроорганизмы научились создавать длинные повторяющиеся фрагменты ДНК на основе матричной РНК. Эти структуры блокируют размножение вирусов внутри бактериальной клетки.
Ученые заметили поразительное сходство между бактериальным иммунитетом и теломеразой человека. Этот фермент отвечает за поддержание длины теломер, представляющих собой защитные колпачки на концах хромосом. По мере деления клеток теломеры постепенно укорачиваются. Клетки теряют способность к обновлению, стареют и прекращают делиться. Восстановление этих важных участков генома способно существенно продлить жизнь здоровых тканей и отсрочить возрастные изменения.
«Мы видим возможность превратить бактериальный фермент в медицинский инструмент для восстановления защитной ДНК на концах хромосом», — отметил профессор Колумбийского университета Сэмюэл Стернберг.
По его словам, лаборатория уже успешно синтезировала человеческие теломерные повторы с помощью этой системы. Теперь специалисты проверяют способность метода предотвращать старение клеток.
Компьютерный анализ подтвердил общее эволюционное происхождение бактериальных ферментов и теломеразы высших организмов. Древний механизм синтеза защитной ДНК зародился у микроорганизмов задолго до появления сложных форм жизни. Позже природа адаптировала этот принцип для поддержания линейных хромосом у животных, растений и грибов. Открытие меняет понимание ранних этапов эволюции на планете.
В клинической практике новый метод может найти применение в CAR-T-клеточной терапии против рака. Иммунные клетки пациента часто быстро изнашиваются при длительной атаке на злокачественную опухоль. Искусственное удлинение их теломер позволит клеткам иммунитета дольше сохранять активность.
Ранее сообщалось, что найден способ очистить организм от «клеток-зомби» и замедлить старение.
