Более четкое понимание низких показателей репликации клеток в пожилом возрасте может иметь значение для предотвращения рака и замедления старения. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Актуальность проблемы
Берт Фогельштейн (Bert Vogelstein) впервые обнаружил, что рак стимулируется накоплением генетических мутаций, вызванных ошибками, которые допускают клетки при копировании ДНК во время деления. Исследования последних нескольких десятилетий говорят о том, что такие мутации накапливаются с течением времени с постоянной скоростью.
Материалы и методы обследования
Ученые проанализировали скорости репликации клеток в образцах различных здоровых тканей, собранных во время биопсии и других медицинских процедур у более чем 300 пациентов в возрасте от 20 до 80 лет. Исследователи использовали красители для окрашивания различных стандартных испытанных молекулярных маркеров деления клеток, таких как антитело Ki67, для расчета скорости размножения клеток, как «на глаз», так и с помощью автоматизированного компьютерного программного обеспечения.
Результаты научной работы
В новом исследовании ученые из Онкологического центра им. Джона Хопкинса Киммела (Johns Hopkins Medicine), которые сравнивали здоровые клетки людей в возрасте 20 лет и клетки людей в возрасте 80 лет, документально подтвердили, что скорость деления клеток у людей в старшем возрасте постоянно и заметно снижается. Исследователи считают, что полученные данные могут помочь объяснить, почему рак, который долгое время считался болезнью старости, с самой высокой заболеваемостью среди людей старше 65 лет, как было установлено, замедляется в самом конце человеческой жизни. Полученные данные, по словам исследователей, также дают представление о клеточной биологии, которая в конечном итоге может привести к лучшему пониманию рака.
Однако, когда ученые повторно проанализировали старые данные десятков опубликованных работ в рамках исследования, они обнаружили, что мутации накапливаются медленнее в старости.
Этот анализ заставил автора исследования Кристиана Томасетти (Cristian Tomasetti) и Фогельштейна заподозрить, что темпы деления клеток в старости заметно замедляются, что дает клеткам меньше шансов накапливать ошибки ДНК.
Результаты исследования показали, что скорость деления клеток снизилась примерно на 40% в образцах тканей толстой кишки, взятых у пациентов в возрасте 80 лет, по сравнению с пациентами в возрасте 20 лет. Аналогично, в образцах тканей пищевода скорость деления у пожилых людей снижается примерно на 25% по сравнению с более молодыми пациентами. В двенадцатиперстной кишке скорость деления снижена на 26% у пожилых людей, а в задней части слизистой оболочки носовой полости скорость деления снижена на 83% у пожилых людей.
По словам Томасетти и Фогельштейна, полученные результаты имеют большое значение для лучшего понимания рака и старения. Например, давно известно, что заболеваемость раком в большинстве случаев у человека растет экспоненциально в течение жизни человека, но к концу жизни замедляются или даже сглаживаются некоторые виды рака – явление, которое не имело бы смысла, если бы клетки всегда неуклонно делились и накапливали мутации с одинаковой скоростью.
«Если в пожилом возрасте скорость деления клеток замедляется, – объясняет Томасетти, – клетки, вероятно, накапливают меньше вызывающих рак мутаций в конце жизни».
Исследователи говорят, что это может иметь значение для лучшей интерпретации данных, полученных на моделях лабораторных животных.
Почему клетки человека замедляют свою репликацию в конце жизни, в настоящее время неизвестно, и это станет основой для будущих исследований.
«То, что клетки человека замедляют скорость деления, не было совершенно неожиданным, но наше исследование подтверждает это», – заключает Томасетти. «Открытие того, как это происходит, может иметь важные последствия для здоровья человека».
Авторы другого исследования утверждают, что мутации генов IDH2 и SRSF2 могут стать соучастниками острого миелоидного лейкоза.
