Ученые МГУ представили результаты
двухлетнего проекта, посвященного изучению механизмов клеточного питания. Цель
проекта – создание линейки препаратов, которые способствуют обновлению
внутриклеточных структур. В ходе работы были изучены десятки тысяч химических
соединений, сотни лекарственных растений, а также особенности астраханских
верблюдов и медведей в тверском заповеднике. Исследователям удалось разработать
систему высокопроизводительного скрининга активаторов аутофагии, помогающую
понять, какие механизмы влияют на долголетие.
На протяжении тысячелетий основной проблемой как
человека, так и его эволюционных предшественников была нехватка пищи. В связи с
этим наши организмы научились грамотно экономить, в том числе они экономят на
обновлении внутриклеточных «машин». Однако нужно понимать, что клетки, как и
все «механизмы», подвержены износу.
Переедание и малоподвижный образ жизни, не
характерный для наших предков, в совокупности с экономией внутриклеточных
ресурсов приводят к ожирению и сопутствующим ему проблемам.
В это же время у каждой клетки имеется механизм
самообновления. Он проявляется в первую очередь как аутофагия, когда
внутриклеточные «машины» сами поедают ненужные части и запускают переработку
испорченных и поврежденных внутриклеточных структур, вместо которых создаются
новые. Этот процесс можно стимулировать как природными, так и синтетическими
веществами.
Совместный проект МГУ и компании «ЭФКО» по здоровому
долголетию подразумевает разработку линейки инновационных препаратов,
запускающих в организме человека процессы аутофагии и способствующих обновлению
внутриклеточных структур. Фактически речь идет об управляемом продлении
физиологической молодости клеток. Ученые стремятся к тому, чтобы человеческие
клетки могли избавиться от «старья» в виде обветшалых внутриклеточных
компонентов и сделать себе новые.
«В результате первого этапа исследования
была создана система высокопроизводительного скрининга активаторов аутофагии,
основанная на клеточных культурах. В скрининге задействованы роботизированные
системы для добавления веществ и автоматического наблюдения за клетками. В
созданных специальных, так называемых «репортерных» клетках синтезируются
флюоресцентные белки, свечение которых позволяет судить об активации
переработки ненужных частей клетки», – сообщил директор НИИ физико-химической
биологии имени А. Н. Белозерского и Института функциональной геномики МГУ Петр Сергиев.
В ходе работы исследователи осуществили поиск
активаторов самообновления в нескольких направлениях. Первое – создание
соединений-химер, которые узнавали бы и инициировали переваривание поврежденных
энергетических фабрик клеток – митохондрий. Второе – тестирование способности
вызывать аутофагию у 14 тысяч химических соединений, отобранных с помощью
компьютерного анализа. Третье – проверка способности вызывать переработку
клеточных структур у веществ, созданных микроорганизмами, живущими в кишечнике
животных, способных к длительному голоданию. Например, верблюда из Астраханской
области и медведя, проснувшегося от спячки в заповеднике в Тверской области. И,
наконец, четвертое направление – это проверка нескольких сотен лекарственных
растений и специй на способность вызывать самообновление клеток.
«Есть много интересных находок. Наиболее
перспективные из них предстоит проверить на эффективность и безопасность на
модели животных. Среди подобных моделей – рыбки, страдающие от симптомов, похожих
на болезнь Паркинсона. Другая модель – мыши, у которых с помощью проведенного в
МГУ редактирования генома знаменитой системой CRISPR/Cas9 отключили ген
насыщения – лептин», – добавил Петр Сергиев.
Исполнительный директор ГК «ЭФКО» Сергей
Иванов: «Уже два года совместно с учеными МГУ мы исследуем потенциал
управления процессами аутофагии клетки человека, чтобы увеличить скорость
образования новых внутриклеточных структур. Полученные результаты подтвердили
предварительные гипотезы. Проект из стадии исключительно фундаментальных
исследований переходит в более практическую плоскость. После заседания
научно-технического совета, где Петр Сергиев представил результаты первого
этапа, приняли решение о создании отдельного бизнеса. Это сложный и новый для
нас рынок, но, пожалуй самый вдохновляющий из всего, чем мы занимаемся, потому
что дает надежду полностью переосмыслить наши представления о здоровье».
Результаты двухлетней работы сотрудники МГУ имени М.
В. Ломоносова и «ЭФКО» представили на конференции DeepFoodTech 2023.
Источник: МГУ имени М. В. Ломоносова.