Фермент, стирающий старение: учёные удалили до 70% возрастных повреждений
AI Изображение создано с помощью ИИ и носит иллюстративный характер
Биотехнологическая компания Revel Pharmaceuticals совместно с исследователями из Calico и Университета Колорадо приблизилась к созданию «эликсира молодости». Ученые сконструировали фермент, способный обращать вспять один из видов возрастных повреждений на молекулярном уровне. Результаты эксперимента опубликованы в журнале Nature Communications. Эту информацию сообщает сайт Phys.org.
Один из маркеров старения клеток — повреждение белков под названием Nε-карбоксиметил-лизин (CML). Это соединение относится к группе конечных продуктов гликирования (AGEs), которые накапливаются на долгоживущих белках кожи, кровеносных сосудов и глаз. CML делает ткани жестче и провоцирует хроническое воспаление через иммунный рецептор RAGE.
До сих пор CML считался практически необратимым повреждением. Существующие методы были направлены только на предотвращение новых дефектов, но не на исправление уже накопленных. Ученые решили создать фермент, способный расщеплять CML, с помощью направленной эволюции — метода, при котором белок многократно модифицируют для улучшения его свойств.
Исследователи отобрали исходный микробный фермент и провели пять раундов эволюции, протестировав более 500 миллионов вариантов. Полученный фермент назвали CMLase. Его испытали на модифицированных белках, белках хрусталика человеческого глаза, а также на образцах кожи и артерий пожилых людей.
В лабораторных условиях CMLase снизил количество CML на 52% за стандартное время и на 97% при длительной инкубации. В белках из глаза 64-летнего донора уровень CML уменьшился на 45%, в артериях пожилого человека — более чем на 70%, а в тканях кожи — на 55%. Эффективность зависела от доступности фермента к поврежденным участкам.
Пока это лишь доказательство концепции, а не готовое средство от старения. Необходимо проверить, сможет ли фермент безопасно проникать в живые ткани и достигать поврежденных белков в плотных внеклеточных структурах. Также предстоит выяснить, снижает ли удаление CML воспаление и улучшает ли механические свойства тканей в живых организмах.
Тем не менее, работа открывает путь к созданию терапий, восстанавливающих поврежденные кожу, сосуды и ткани глаза. Авторы отмечают, что аналогичные стратегии можно применить и к другим возрастным модификациям белков. Если безопасность и эффективность подтвердятся, CMLase может стать основой для регенеративной медицины.
