Из-за роста стареющего населения сегодня перед учеными стоит острый вопрос относительно разработки по-настоящему эффективных препаратов для лечения возрастных заболеваний. Это сложный и длительный процесс, требующий новых подходов. Ученые из Калифорнийского университета в Беркли использовали технологию органа на чипе, чтобы ускорить и упростить тестирование новых лекарств.
Исследователи создали систему, которая имитирует связь жировой и печеночной тканей, позволяя быстро тестировать соединения против старения на клетках человека.
Всего за четыре дня исследователям удалось с высокой физиологической точностью имитировать примерно 40 лет старения тканей человека.
Для моделирования старения они вводили через чипы сыворотку крови от доноров старше 62 лет, сравнивая результат с сывороткой от молодых людей в возрасте 21-34 лет.
Уже через четыре дня ткани со «старой» кровью показали признаки, типичные для возраста 40 лет: хроническое воспаление, нарушение регуляции сахара в крови, сбои в метаболизме жиров, клеточное старение и накопление окислительного повреждения ДНК. При этом контрольные ткани с молодой сывороткой соответствовали профилю 30-летних. Новые данные помогли выявить 11 новых биомаркеров старения.
ИИ, обученный на данных генной экспрессии сотен человеческих образцов, подтвердил эффект с точностью до 97%. Например, 10 основных групп генов, изменяющихся с возрастом, были идентичны в образцах жировой ткани человека и полученных из стволовых клеток. При этом старение различалось в зависимости от типа ткани: состаренная жировая ткань вызывала признаки старения в молодой печени.
Примечательно, что ученые отметили различия в зависимости от пола человека: сыворотка мужчин усиливала воспаление и маркеры старения сильнее. «Это согласуется с более быстрым старением мужчин», — заявили они.
Наконец, ученые протестировали несколько основных кандидатов на антивозрастную терапию. Наибольших эффект показал окситоцин, который снизил воспаление и клеточное повреждение, а также повысил чувствительность к инсулину и усилил метаболизм жиров и сахаров. Напротив, перспективные сенолитики, такие как рапамицин, не показали выраженного эффекта. «Мы могли бы сказать людям, что это не сработает, основываясь на этой системе, всего за четыре дня», заявила соавтор работы Ирина Конбой.
Недавно другие ученые представили первые легкие на чипе из клеток одного человека. Это помогло точно воспроизвести работу легких и изучить механизмы развития заболеваний с высокой степенью контроля.
