В каждой из клеток содержится от сотен до тысяч
митохондрий, каждая из которых имеет свою собственную кольцевую молекулу ДНК, в
которой заключена информация, необходимая митохондрии для выполнения процесса
производства энергии. Эта ДНК, mtDNA,
имеет весьма ограниченные способности к самовосстановлению в отличие от ДНК,
находящейся в ядре клетки. И это означает, что в клетке со временем может
накапливаться достаточно большое количество мутировавшей ДНК. Когда с течением
времени количество мутировавшей митохондрической ДНК превышает некоторый
предел, клетки теряют свою функциональность или погибают.
Увеличение количества видоизмененной ДНК со временем
считается учеными "двигателем" процесса старения и причиной
возникновения множества дегенеративных заболеваний, в частности болезни
Альцгеймера, болезни Паркинсона, дегенерации мускулатуры и снижения прочности
костей. Более того, некоторое количество дефектов митохондрической ДНК
передается по наследству, что становится причиной таких заболеваний, как
аутизм.
"В результате наших исследований мы пришли к
выводам, что если найти способ для уменьшения количества мутировавшей ДНК, то
можно замедлить, а то и повернуть назад процесс старения организма" -
рассказывает Брюс Хэй (Bruce
Hay),
профессор биологии из Калифорнийского технологического института.
В качестве подопытного существа исследователи
использовали мушку-дрозофилу, в мышцах которой путем генной инженерии в 75
процентов митохондрической ДНК были искусственно введены дефекты, и которая не
могла летать после этого из-за недостаточного количества вырабатываемой в
клетках энергии. По отношению к этой мушке был использован метод, получивший
название митофагия (mitophagy),
в результате которого происходит освобождение клетки от митохондрий с дефектной
ДНК. В результате такого воздействия количество дефектной ДНК в клетках резко
снизилось, с 75 до 5-4 процентов.
"Такое снижение количества видоизмененной ДНК
полностью ликвидировало все дефекты метаболизма в клетках, сделав эти клетки
снова полностью "молодыми" и способными вырабатывать большое
количество энергии" - рассказывает Брюс Хэй, - "И самое интересное в
этом деле, что в процессе очищения клетки от дефектной ДНК были использованы
только естественные внутриклеточные процессы, некоторые из которых были
искусственно нами "подстегнуты"".
После того, как исследователи убедились в том, что
нарушения ДНК в митохондриях отвечают за процессы старения и этот процесс можно
обратить вспять, они планируют объединиться с исследователями-фармацевтами для
того, чтобы разработать лекарственный препарат, обладающий омолаживающим
действием на организм. "Используя такие препараты, мы сможем проводить
периодическую "генеральную уборку" в нашем организме, удаляя
дефектную ДНК из клеток мышечных тканей, нервных тканей и тканей других
органов" - рассказывает Брюс Хэй, - "Это позволит человеку сохранить
свои интеллектуальные способности, подвижность и здоровье в целом на высоком
уровне на протяжении всей его жизни".
