Ученые из Рокфеллеровской лаборатории одноклеточной геномики и динамики популяций изучили вопрос старения млекопитающих на клеточном уровне. Руководитель лаборатории Цзюньюэ Цао и его коллеги использовали секвенирование отдельных клеток для одновременного сканирования более 21 млн клеток из каждого основного органа мыши на пяти стадиях жизни. Эта огромная коллекция под названием PanSci стала крупнейшим в мире клеточным атласом в рамках одного исследования, пишет Phys.org.
Выводы специалистов показывают, что определенные популяции клеток изменяются в каждом органе одинаковым образом и в одно и то же время, на определенных этапах жизни. Результаты позволяют предположить, что старение — не линейный процесс, а этап развития, вызванный определенными молекулярными сигналами.
«Некоторые клетки значительно увеличиваются в количестве, в то время как другие уменьшаются. Клетки, которые проходят через такие изменения, различаются в зависимости от возраста. Более того, некоторые из этих изменений контролируются одними и теми же молекулярными особенностями, поэтому мы могли бы работать с ними, чтобы замедлить или даже перепрограммировать сам процесс старения», — комментирует Цао.
Специалисты обнаружили более 10 основных типов клеток и 200 подтипов, которые постоянно подвергаются значительному возрастному истощению или расширению. Например, в раннем взрослом возрасте (от 3 до 12 месяцев) у мышей наблюдается заметное снижение числа определенных подтипов клеток в жировой, мышечной и эпителиальной тканях, тогда как в более позднем взрослом возрасте (от 12 до 23 месяцев) количество различных типов иммунных клеток у мышей резко возрастает.
Интересно, что многие из этих изменений были связаны с экспрессией специфических генов в клетках независимо от того, где они были обнаружены. «Мы определили подтипы клеток в разных органах, где они могут иметь разные функции. Но, похоже, они контролируются одним и тем же молекулярным процессом», — заключает эксперт.
Тем временем российские ученые смоделировали алгоритм безопасной доставки лекарств к пораженным органам и тканям. Наногель доставит молекулы препарата в отдельно взятую клетку. Вычисления проводились на суперкомпьютерах МГУ.
