Детская прогерия: редкая болезнь, которая помогает ученым понять, почему мы стареем
Прогероидные синдромы — это группа редких генетических заболеваний, при которых у человека появляются признаки преждевременного старения. Их называют «сегментарными», потому что изменения затрагивают сразу несколько органов и тканей, но не весь организм одновременно.
Ученые выделяют несколько форм таких заболеваний. Одни проявляются уже при рождении, другие — в раннем детстве, а некоторые становятся заметны только в подростковом или взрослом возрасте. Наиболее известной считается детская прогерия — синдром Хатчинсона—Гилфорда (HGPS). Причина HGPS — мутация в гене LMNA, который отвечает за образование белков ядерной оболочки клетки. Из-за этой мутации образуется дефектный белок прогерин. В норме белок ламин А после созревания отделяется от ядерной мембраны, однако прогерин остается постоянно прикрепленным к ней. Это нарушает нормальную структуру клеточного ядра. Накопление прогерина приводит к деформации ядра клетки, повреждениям ДНК, нарушению организации хроматина и ускоренному укорочению теломер — изменениям, которые считаются характерными признаками клеточного старения.
Именно поэтому прогерию сегодня рассматривают как одну из моделей для изучения естественного старения. Исследователи отмечают, что нарушения ядерной оболочки связаны практически со всеми классическими признаками старения организма — от геномной нестабильности до хронического воспаления и истощения стволовых клеток.
Сравнение прогерии с обычным старением показало, что оба процесса имеют не только похожие клеточные изменения, но и общие изменения активности генов. Исследователи выявили 157 генов, экспрессия которых изменяется как при HGPS, так и при естественном старении. При этом ученые подчеркивают, что прогерия не является точной копией старения. Например, эпигенетические часы не всегда показывают выраженное ускорение биологического возраста у пациентов с HGPS, что говорит о существовании специфических механизмов заболевания.
Исследования прогерии уже помогают искать новые подходы к терапии. Сегодня одобрен препарат лонафарниб, который препятствует закреплению прогерина на ядерной оболочке и позволяет увеличить продолжительность жизни пациентов в среднем на 2,5 года. Отдельное направление исследований — редактирование генома с помощью CRISPR/Cas9 и ABE, которое в экспериментах на животных позволило исправлять мутацию LMNA и значительно увеличивать продолжительность жизни.
Несмотря на исключительную редкость, детская прогерия стала одной из самых ценных моделей современной геромедицины. Изучая механизмы этого заболевания, ученые получают новые знания о фундаментальных процессах старения и возможных способах их замедления.
По материалам научных публикаций: Caliskan A. et al., Biomedicines, 2022; Koblan L.W. et al., Nature, 2021; Horvath S. et al., Aging, 2018; Gordon L.B. et al., JAMA, 2018; обзор Batista N.J. et al., Genes, 2023.
Ученые выделяют несколько форм таких заболеваний. Одни проявляются уже при рождении, другие — в раннем детстве, а некоторые становятся заметны только в подростковом или взрослом возрасте. Наиболее известной считается детская прогерия — синдром Хатчинсона—Гилфорда (HGPS). Причина HGPS — мутация в гене LMNA, который отвечает за образование белков ядерной оболочки клетки. Из-за этой мутации образуется дефектный белок прогерин. В норме белок ламин А после созревания отделяется от ядерной мембраны, однако прогерин остается постоянно прикрепленным к ней. Это нарушает нормальную структуру клеточного ядра. Накопление прогерина приводит к деформации ядра клетки, повреждениям ДНК, нарушению организации хроматина и ускоренному укорочению теломер — изменениям, которые считаются характерными признаками клеточного старения.
Именно поэтому прогерию сегодня рассматривают как одну из моделей для изучения естественного старения. Исследователи отмечают, что нарушения ядерной оболочки связаны практически со всеми классическими признаками старения организма — от геномной нестабильности до хронического воспаления и истощения стволовых клеток.
Сравнение прогерии с обычным старением показало, что оба процесса имеют не только похожие клеточные изменения, но и общие изменения активности генов. Исследователи выявили 157 генов, экспрессия которых изменяется как при HGPS, так и при естественном старении. При этом ученые подчеркивают, что прогерия не является точной копией старения. Например, эпигенетические часы не всегда показывают выраженное ускорение биологического возраста у пациентов с HGPS, что говорит о существовании специфических механизмов заболевания.
Исследования прогерии уже помогают искать новые подходы к терапии. Сегодня одобрен препарат лонафарниб, который препятствует закреплению прогерина на ядерной оболочке и позволяет увеличить продолжительность жизни пациентов в среднем на 2,5 года. Отдельное направление исследований — редактирование генома с помощью CRISPR/Cas9 и ABE, которое в экспериментах на животных позволило исправлять мутацию LMNA и значительно увеличивать продолжительность жизни.
Несмотря на исключительную редкость, детская прогерия стала одной из самых ценных моделей современной геромедицины. Изучая механизмы этого заболевания, ученые получают новые знания о фундаментальных процессах старения и возможных способах их замедления.
По материалам научных публикаций: Caliskan A. et al., Biomedicines, 2022; Koblan L.W. et al., Nature, 2021; Horvath S. et al., Aging, 2018; Gordon L.B. et al., JAMA, 2018; обзор Batista N.J. et al., Genes, 2023.