Генетики изучили механизмы преждевременного старения на примере редких болезней

Ученые Медико-генетического научного центра имени академика Н.П. Бочкова совместно со специалистами Института биологии развития имени Н.К. Кольцова и Сеченовского Университета изучили механизмы преждевременного старения на клеточной модели. Ученые исследовали редкое наследственное заболевание – синдром Видемана-Раутенштрауха (ВРС) и сравнили его с более известной детской прогерией – синдромом Хатчинсона-Гилфорда. Результаты работы опубликованы в журнале «Biogerontology».

Оба заболевания относятся к так называемым прогероидным синдромам – наследственным болезням, которые ускоряют процессы старения организма. Классическая прогерия возникает из-за патогенных вариантов в гене LMNA, отвечающем за выработку белка ламина А. Поломка в гене приводит к появлению патологического белка прогерина, который накапливается в клетках и запускает преждевременное старение. У детей болезнь проявляется в виде изменений кожи, выпадения волос, ухудшения зрения, слуха, заболеваний сердечно-сосудистой системы.

Новое исследование посвящено сравнению двух синдромов. Если причина детской прогерии – патогенные варианты в гене LMNA, то ВРС вызывается вариантами в другом гене – POLR3A.

«Нами были получены перепрограммированные индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, iPSC-линии, из культуры фибробластов пациента, страдающего ВРС. Клетки сохраняли плюрипотентность – возможность развития в любые типы клеток и полный набор хромосом. Параллельно была получена клеточная линия с классическим синдромом детской прогерии. Фибробласты пациентов с обоими синдромами показали сходные признаки клеточного старения», – рассказал один из авторов исследования, научный сотрудник научно-консультативного отдела МГНЦ Петр Васильев.

Далее ученые исследовали уровень синтеза мутантных белков в стволовых клетках. В результате в iPSC-линии от пациента с классической прогерией выработка патологического прогерина подавлялась. В клетках с синдромом ВРС, наоборот, активность мутантного гена POLR3A возрастала. Такой процесс приводил к накоплению патологического белка.

Результаты показали, что у пациентов с синдромом классической прогерии репрограммирование iPSC-линии «омолаживало» клетки, а у пациентов с ВРС наблюдалось сохранение патологического фенотипа из-за повышенной активности мутантного гена POLR3A.

Созданная клеточная модель с синдромом Видемана-Раутенштрауха имеет важное значение для изучения старения стволовых клеток и поиска терапевтических подходов.

Авторы: Evgeniya A. Orlova, Vepa K. Abdy, Valeriya Morgunova, Anna A. Schukina, Anastasiia L. Kungurtseva, Peter A. Vasiluev, Vyacheslav Y. Tabakov, Ekaterina O. Vorontsova, Elena V. Zinina, Marina Izvolskaia, Marina E. Minzhenkova, Alisa V. Vitebskaya & Alla Kalmykova