Ученые омолодили старые стволовые клетки крови, открыв путь к борьбе со старением

Ученые медицинской школы Икана на горе Синай успешно обратили вспять старение кроветворных стволовых клеток у мышей, восстановив работу клеточных структур, известных как лизосомы. Результаты исследования, опубликованные в журнале Cell Stem Cell, показывают, что дисфункция и гиперактивность лизосом являются основными причинами старения стволовых клеток, а восстановление их нормальной активности может омолодить старые клетки и улучшить их способность регенерировать клетки крови и иммунной системы.

Лизосомы выполняют функцию внутренних центров переработки клетки, расщепляя белки, нуклеиновые кислоты, углеводы и липиды. Исследовательская группа сосредоточилась на гемопоэтических стволовых клетках (HSC), которые находятся в костном мозге и производят все клетки крови и иммунной системы. С возрастом эти клетки теряют способность к восстановлению, что ослабляет иммунную защиту и увеличивает риск инфекций, а также связано с клональным гемопоэзом — предраковым состоянием, повышающим риск рака крови.

Исследователи обнаружили, что лизосомы в старых HSC становятся чрезмерно кислыми, поврежденными и аномально активными. Блокируя эту гиперактивность с помощью ингибитора вакуолярной АТФазы, ученые восстановили здоровье лизосом и улучшили функцию стареющих клеток. После лечения старые стволовые клетки начали вести себя как молодые: они восстановили способность к регенерации, производству сбалансированных клеток крови и иммунитета, а также улучшили метаболизм и уменьшили воспаление.

«Наши результаты показывают, что старение стволовых клеток крови — это не необратимая судьба. Старые стволовые клетки крови способны вернуться в молодое состояние; они могут восстановиться», — заявила доктор Саги Гаффари, руководитель исследования. — «Замедляя лизосомы и снижая их кислотность, мы смогли вернуть состарившиеся стволовые клетки в более молодое, здоровое состояние, улучшив их способность регенерировать клетки крови и иммунной системы».

При тестировании подхода ex vivo (когда клетки извлекают из организма, модифицируют в лаборатории и возвращают обратно) обработка старых стволовых клеток ингибитором лизосом увеличила их кроветворную способность у живых животных более чем в восемь раз. Это также снизило активность воспалительных путей, связанных с интерфероном, благодаря улучшению переработки митохондриальной ДНК и снижению активации сигнального пути cGAS-STING, который играет ключевую роль в воспалении и старении стволовых клеток.

Открытие может привести к созданию новых методов лечения для предотвращения или обращения вспять возрастных заболеваний крови, улучшения результатов трансплантации стволовых клеток у пожилых пациентов и совершенствования методов генной терапии. Сейчас команда изучает, способствует ли дисфункция лизосом в стареющих стволовых клетках развитию лейкозных стволовых клеток, что может связать нормальное старение с образованием рака.