Скільки генів, що сприяють старінню, міститься в геномі людини? Які молекулярні механізми, за допомогою яких ці гени регулюють старіння? Чи може генна терапія полегшити індивідуальне старіння? Нещодавно дослідники з Китайської академії наук пролили нове світло на регулювання старіння.
Нещодавно дослідники з Інституту зоології Китайської академії наук (CAS), Пекінського університету і Пекінського інституту геноміки CAS об’єднали зусилля для виявлення нових генів, що сприяють старінню людини, за допомогою загальногеномної системи скринінгу CRISPR / Cas9 і забезпечують новий терапевтичний підхід до лікування старіння і пов’язаних зі старінням патологій.
У цьому дослідженні дослідники провели повногеномний скринінг стовбурових клітин передчасного старіння людини на основі CRISPR / Cas9 і ідентифікували понад 100 генів-кандидатів, які сприяють старінню. Вони також підтвердили ефективність інактивації кожного з 50 основних генів-кандидатів у сприянні клітинному омолодженню з використанням цільових sgRNA.
Серед них KAT7, що кодує гістонацетілтрансферазу, був ідентифікований як одна з головних мішеней в зниженні клітинного старіння. Він збільшується в мезенхімальних клітинах-попередниках людини під час фізіологічного і патологічного старіння. Виснаження KAT7 послаблює клітинне старіння, тоді як надлишкова експресія KAT7 прискорює його.
Механічно інактивація KAT7 зменшувала ацетилювання гистона H3 лізину 14, придушувала транскрипцію p15 INK4b і омолоджувала старіючі стовбурові клітини людини.
Кумулятивні дослідження показали, що пов’язане з віком накопичення старіючих клітин і прозапальних клітин в тканинах і органах сприяє розвитку і прогресуванню старіння, а також пов’язаних зі старінням захворювань. Профілактичне видалення старіючих клітин знижує дегенерацію тканин і збільшує тривалість життя мишей.
У цьому дослідженні дослідники виявили, що внутрішньовенна ін’єкція лентивірусного вектора, що кодує Cas9 / sg-KAT7, знижує частку старіючих клітин і прозапальних клітин в печінці, знижує фактори секреторного фенотипу, асоційованого зі старінням кровообігу (SASP), в сироватці і збільшує тривалість здоров’я і життя старих мишей.
Ці результати припускають, що генна терапія, заснована на однофакторній інактивації, може бути достатньою для збільшення тривалості життя мишей. Дослідники також виявили, що лікування лентивірусним вектором, що кодує Cas9 / sg-KAT7 або інгібітором KAT7 WM-3835, зменшувало старіння гепатоцитів людини і знижувало експресію генів SASP, що вказує на можливість застосування цих втручань в клінічних умовах.
Дослідження під назвою «Скринінг на основі CRISPR по всьому геному визначає, що KAT7 є рушійною силою клітинного старіння», було опубліковано в журналі Science Translational Medicine 6 січня 2021 року.
