У долгожителей есть ген, способный омолодить сердце на 10 лет, — и его можно передать другим людям
Лечение и профилактика сердечно-сосудистых заболеваний перейдет на принципиально иной уровень благодаря генной терапии.Антивозрастной ген, выявленный в популяции столетних людей, может «отмотать» биологический возраст сердца на десять лет назад. Открытие, сделанное учеными из Бристольского университета и итальянской группы MultiMedica, может стать прорывом в лечении пациентов с сердечной недостаточностью.
В своем недавно опубликованном исследовании группа ученых под руководством профессора экспериментальной сердечно-сосудистой медицины Паоло Мадедду продемонстрировала, что вариант гена BPIFB4, связанный с долголетием (LAV), который особенно часто встречается у столетних людей, может защитить клетки, взятые у пациентов с сердечной недостаточностью, нуждающихся в пересадке сердца. Ученые также обнаружили, что однократное введение гена LAV-BPIFB4 останавливает угасание сердечной функции у мышей среднего возраста. Что еще более примечательно, когда ген вводился пожилым мышам, в сердцах которых наблюдались те же изменения, что и у пожилых пациентов, он переводил биологические часы сердца на более чем десять лет назад в человеческом эквиваленте.
Результаты исследований in vitro и in vivo были опубликованы в журнале Cardiovascular Research в статье под названием «Ген BPIFB4, ассоциированный с долголетием, поддерживает сердечную функцию и васкуляризацию при кардиомиопатии старения».
У пожилых людей развивается прогрессирующая сердечная дисфункция, для которой не существует специфического лечения — более того, отмечают авторы исследования, «применение распространенных сердечно-сосудистых препаратов для этой категории пациентов представляет собой клиническую проблему».
«С возрастом функции сердца и кровеносных сосудов оказываются под угрозой. Однако скорость, с которой происходят эти вредные изменения, у разных людей различна», — пояснил Мадедду. Курение, алкоголь и сидячий образ жизни ускоряют, а правильное питание и физические упражнения, напротив, задерживают старение сердца. Кроме того, отмечает Мадедду, «хорошие гены, унаследованные от родителей, могут помочь сохранить молодость и здоровье».
Носители здоровых мутантных генов часто доживают до 100 и более лет. Эти люди также менее подвержены сердечно-сосудистым заболеваниям. Заинтригованные случаями долгожительства, исследователи изучали генетические механизмы, которые позволяют некторым людям избегать сердечно-сосудистых проблем до последних лет жизни. Выяснилось, что носители связанного с долголетием варианта гена бактерицидного/пермеабилизирующего фолда-20, содержащего семейство B-членов-4 (BPIFB4), имеют высокий уровень BPIFB4 в крови, циркулирующих мононуклеарных и сосудистых клетках, и у таких людей низкий атеросклеротический риск.
Работа ученых также показала, что вариант гена LAV-BPIFB4 обеспечивает широкую защиту в моделях сердечно-сосудистых заболеваний у грызунов. «Более того, добавление LAV-BPIFB4 через адено-ассоциированный вирусный вектор улучшает работу сердечно-сосудистой системы в моделях ишемии конечностей, атеросклероза и диабета», — заявляют исследователи.
Последняя их работа была направлена на изучение того, может ли ген LAV-BPIFB4 также замедлить спонтанное старение сердца. Команда провела исследования in vitro на тканях пожилых пациентов с ишемической сердечной недостаточностью (ИСН) и здоровых людей. Исследователи из миланской группы MultiMedica под руководством доктора медицины Аннибале Пука ввели ген в клетки сердца пожилых пациентов с серьезными проблемами этого органа, а затем сравнили их работу с работой клеток здоровых людей.
«Клетки пожилых пациентов, в частности те, которые поддерживают строительство новых кровеносных сосудов, называемые „перицитами“, были признаны менее работоспособными и более старыми. Добавив в пробирку ген/белок долголетия, мы наблюдали процесс омоложения сердца: клетки сердца пожилых пациентов с сердечной недостаточностью возобновили нормальное функционирование, оказавшись более эффективными в строительстве новых кровеносных сосудов», — рассказала научный сотрудник группы MultiMedica Моника Каттанео.
Исследователи считают, что полученные ими результаты продемонстрировали «замечательное воздействие» LAV-BPIFB4 на стареющие сосудистые клетки»: добавка «уменьшила экспрессию маркеров старения и улучшила ангиогенные функции ПК из старых, отказывающих человеческих сердец».
Ученые также сообщили об экспериментах по доставке генов живым грызунам, которые показали, что «генная терапия с помощью LAV-BPIFB4 предотвратила ухудшение сердечной деятельности у мышей среднего возраста и восстановила сердечную функцию и перфузию миокарда у старых мышей за счет улучшения плотности микрососудов и покрытия перицитов». Исследования in vivo продемонстрировали «профилактическое и терапевтическое действие генной терапии LAV-BPIFB4 в животных моделях сердечного старения», по сути переводя биологические часы сердец более чем на десять лет назад.
Столетние люди передают свои здоровые гены потомству, но новое исследование впервые демонстрирует, что здоровый ген, обнаруженный у столетних людей, может быть передан неродственным людям для защиты их сердец. В будущем могут быть найдены другие мутации с аналогичным или даже превосходящим лечебным потенциалом. Мадедду и Пука считают, что их исследование может дать толчок новой волне методов лечения, вдохновленных генетикой столетних людей.
«Необходимы дополнительные исследования для определения продолжительности терапевтического эффекта in vivo и необходимости повторных введений. Остается выяснить, можно ли перевести пользу, наблюдаемую у мышей, в терапевтические результаты на поздних стадиях сердечной недостаточности», — резюмировали ученые.
Источник — Genetic Engineering & Biotechnology News
(Всего одно письмо в неделю, чтобы ничего не пропустить)