Genų terapija pailgino gyvenimo trukmę

Nukreipus specifinius genus, galima pailginti daugelio gyvūnų rūšių, įskaitant žinduolius, vidutinę gyvenimo trukmę, kaip įrodyta daugelyje tyrimų. Tačiau iki šiol tai reiškė negrįžtamą gyvūnų genų pakeitimą embriono vystymosi stadijoje – metodą, kuris žmogaus organizmui neįmanomas. Ispanijos nacionalinio vėžio tyrimų centro (Centro Nacional de Investigaciones Oncologicas, CNIO) mokslininkai, vadovaujami direktorės María Blasco, įrodė, kad pelių gyvenimo trukmę galima pailginti vienkartine vaisto, tiesiogiai veikiančio gyvūno genus, injekcija suaugus. Jie tai padarė naudodami genų terapiją – strategiją, kuri niekada nebuvo taikyta kovojant su senėjimu. Šio metodo taikymas pelėms pripažintas saugiu ir veiksmingu.

Tyrimo rezultatai buvo paskelbti žurnale „EMBO Molecular Medicine“. Naudodami genų terapiją, CNIO mokslininkai, bendradarbiaudami su Eduardu Ayuso ir Fátima Bosch iš Barselonos autonominio universiteto (Universitat Autònoma de Barcelona) Gyvūnų biotechnologijų ir genų terapijos centro, eksperimentuose su suaugusiomis (vienerių metų) ir senomis (dvejų metų) pelėmis pasiekė „atjauninantį“ efektą.

Vienerių metų amžiaus gydytos pelės gyveno vidutiniškai 24 % ilgiau, o dvejų metų amžiaus – vidutiniškai 13 %. Gydymas taip pat reikšmingai pagerino gyvūnų sveikatą, atitolino su amžiumi susijusių ligų, tokių kaip osteoporozė ir atsparumas insulinui, vystymąsi ir pagerino senėjimo žymenis, tokius kaip neuromuskulinė koordinacija.

Naudota genų terapija apėmė gyvūnams suleidžiamo viruso, turinčio modifikuotą DNR, švirkštimą, kuriame viruso genai buvo pakeisti genais, atsakingais už telomerazės fermentą, kuris atlieka pagrindinį vaidmenį senėjime. Telomerazė taiso chromosomų galines dalis, vadinamas telomeromis, ir taip sulėtina ląstelės, taigi ir viso organizmo, biologinį laikrodį. Virusas veikia kaip nešiklis, pernešantis telomerazės geną į ląsteles.

Tyrimas „rodo, kad įmanoma sukurti telomeraze pagrįstą senėjimą stabdančią genų terapiją nedidinant vėžio atvejų“, – teigia autoriai. „Organizmams senstant, jie kaupia DNR pažeidimus dėl telomerų trumpėjimo, ir [šis tyrimas] rodo, kad telomeraze pagrįsta genų terapija gali atitaisyti arba atidėti tokių pažeidimų atsiradimą.“

Telomeros apsaugo chromosomų galus, tačiau jos negali to daryti neribotą laiką: su kiekvienu ląstelės dalijimusi telomeros trumpėja, kol tampa tokios trumpos, kad visiškai praranda savo funkcionalumą. Dėl to ląstelė nustoja dalytis ir sensta arba žūsta. Telomerazė to apsaugo, neleisdama telomerams trumpėti arba net atkurdama jų ilgį. Iš esmės ji sustabdo arba iš naujo nustato ląstelės biologinį laikrodį.

Tačiau daugumoje ląstelių telomerazės genas yra aktyvus tik prieš gimimą; suaugusiųjų ląstelėse, išskyrus kelias išimtis, telomerazė nėra ekspresuojama. Šios išimtys yra suaugusiųjų kamieninės ląstelės ir neribotai besidalijančios vėžio ląstelės, kurios todėl yra nemirtingos: nemažai tyrimų parodė, kad naviko ląstelių nemirtingumo raktas yra būtent telomerazės ekspresija.

Būtent ši rizika – padidėjusi vėžinių navikų išsivystymo tikimybė – stabdo telomerazės pagrindu veikiančių vaistų nuo senėjimo kūrimo tyrimus.

2007 m. Blasco grupė pademonstravo, kad įmanoma prailginti transgeninių pelių, kurių genomai buvo negrįžtamai pakeisti embriono stadijoje, gyvenimo trukmę: mokslininkai privertė jų ląsteles ekspresuoti telomerazę ir papildomai į jas įterpė papildomas vėžiui atsparių genų kopijas. Tokie gyvūnai gyvena 40 % ilgiau nei įprastai, nesusirgdami vėžiu.

Pelės, kurioms dabartiniuose eksperimentuose buvo taikyta genų terapija, taip pat neserga vėžiu. Ispanijos mokslininkai mano, kad taip yra todėl, kad gydymas pradedamas, kai gyvūnai suauga ir todėl nespėja sukaupti pakankamai aberantinių dalijimosi procesų, kad sukeltų navikus.

Be to, labai svarbus yra viruso, naudojamo telomerazės genui pernešti į ląsteles, tipas. Autoriai pasirinko, regis, saugius virusus, kurie sėkmingai naudojami genų terapijoje hemofilijai ir akių ligoms gydyti. Visų pirma, tai yra nesireplikuojantys virusai, gauti iš kitų, kurie nėra patogeniški žmonėms.

Šis tyrimas pirmiausia laikomas įrodymu, kad telomerazės genų terapija yra įmanomas ir paprastai saugus būdas pailginti ligos neturintį gyvenimo trukmę ir gydyti su trumpomis telomeromis susijusias ligas.

Nors šis metodas gali būti netaikomas kaip senėjimą stabdantis gydymas žmonėms, bent jau trumpuoju laikotarpiu, jis gali atverti naujų galimybių gydyti ligas, susijusias su neįprastai trumpais telomerais audiniuose, pavyzdžiui, kai kuriuos žmogaus plaučių fibrozės atvejus.

Pasak Blasco, „Senėjimas šiuo metu nelaikomas liga, tačiau mokslininkai vis dažniau jį laiko dažna tokių ligų kaip atsparumas insulinui ar širdies ir kraujagyslių ligos, kurių dažnis didėja su amžiumi, priežastimi. Gydydami ląstelių senėjimą, galėtume užkirsti kelią šioms ligoms.“

„Kadangi mūsų naudotas vektorius ilgą laiką ekspresuoja tikslinį geną (telomerazę), galėjome jį skirti tik vieną kartą“, – aiškina Boschas. „Tai gali būti vienintelis praktiškas senėjimą stabdančios terapijos sprendimas, nes taikant kitas strategijas vaistą reikėtų skirti visą paciento gyvenimą, o tai padidintų šalutinio poveikio riziką.“

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