doktorisrael логотип  www.doktorisrael.ru
Израильские ученые учатся «выключать» гены старения

Израильские ученые учатся «выключать» гены старения

Уникальный компьютерный алгоритм, разработанный учеными из Тель-Авивского университета, помогает обнаружить гены, которые можно трансформировать для остановки процесса старения.

Ограниченное употребление калорий – один из немногих проверенных способов борьбы со старением. Механизм этого процесса так и не был полностью изучен, однако научно было доказано, что ограничение потребляемых калорий продлевает жизнь червей, мух, обезьян и даже человека.

Керен Ицхак, студентка-докторант лаборатории профессора Эйтана Рупина в институте компьютерных наук имени Блаватника при Тель-Авивском университете, совместно с коллегами создала компьютерный алгоритм, способный предсказать, какие гены необходимо «отключить» для получения такого же замедления старения, как и при ограничении употребления калорий. Это открытие может привести к созданию новейших медикаментов для замедления старения. В исследовании также приняли участие ученые из университета Бар-Илан.

«Большинство алгоритмов пытаются найти медикаменты, способные убивать раковые клетки и лечить бактериальные инфекции, – говорит Ицхак. – Наш алгоритм является первым в этой области, поскольку его цель это создание лекарства не для уничтожения клеток, а для их трансформации из больного состояния в здоровое».

Дигитальная лаборатория

Лаборатория профессора Рупина активно развивает новую область моделирования метаболизма на генном уровне. С помощью математических вычеслений и компьютеров данная область описывает метаболизм и процессы поддержания жизни клеток. Индивидуальными моделями служат цифровые лаборатории, позволяющие вести активные проверки с помощью одного клика мышкой. Алгоритм докторанта, который она называет «алгоритмом метаболической трансформации», или АМТ, может собрать информацию о каждых двух метаболических состояниях и предсказать экологические или генетические изменения, необходимые для перехода из одного состояния в другое.

«Генетическое выявление» измеряет количество обнаруженных отдельно взятых генов в каждой клетке. Гены можно «отключить» несколькими способами, чтобы предотвратить их выявление в клетках. В исследовании Ицхак применила АМТ к генетике старения. После использования индивидуально разработанного алгоритма для подтверждения предыдущих результатов исследования ученые применили алгоритм для определения генов, которые необходимо отключить для того, чтобы выглядеть молодо. Для этого в качестве генетической модели использовали дрожжи, поскольку большинство ДНК дрожжей сохраняется в человеческом организме.

Некоторые из генов, выявленных АМТ, уже были известны тем, что продлевали жизненный срок дрожжей в отключенном состоянии. Также были обнаружены еще 7 генов, требующих проверки в лаборатории университета Бар-Илан. Ученые обнаружили, что отключение двух генов – GRE3 и ADH2 – продлевает жизнь дрожжам в реальном, недигитальном мире

«Можно рассчитывать примерно на 3%-е удлинение жизни в дрожжах, – объясняет Керен Ицхак. – Если увеличить наше достижение в 10 раз, можно получить очень обнадеживающие результаты».

Надежда для продления жизни людей

Поскольку АМТ предоставляет системный вид клеточного метаболизма, она также может дать информацию о том, как идентифицированные гены способствуют изменениям в проявлении генов. В случае с GRE3 и ADH2 модель показала, что отключение этих генов повысило уровень оксидативного стресса дрожжей тем же образом, каким достигается подобный результат при сокращении употребляемых калорий.

В качестве последней проверки своей теории Ицхак применила свою модель к человеческой метаболической информации. АМТ смогла идентифицировать группу генов, трансформирующих 40–70% различий между информацией молодых и пожилых клеток в предыдущих 4 исследованиях. В настоящее время нет возможности проверить точность этих результатов на людях, однако многие из этих генов известны в качестве удлиняющих жизнь у дрожжей, червей и мышей.

На следующем этапе Ицхак будет изучать вопрос, влияет ли отключение генов, выявленных АМТ, на длину жизни у генно-инженерных мышей. Когда-нибудь, в обозримом будущем, будут разработаны медикаменты, продлевающие жизнь и людям.

Другие возможные применения уникального алгоритма – разработка медикаментов для заболеваний, в которых метаболизм играет важную роль, среди них ожирение, диабет, нейродегенеративные расстройства и рак.

Считаете эту информацию полезной? Остались вопросы?

Поделитесь своим мнением о нашей странице Facebook или ВКонтакте

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Если у Вас нет аккаунта в соц. сетях вы можете Войти с помощью e-mail



Подпишитесь и получите электронную книгу "Все о лечении в Израиле" в подарок!