Зачем мы стареем. Наука о долголетии: как продлить молодость

В следующем, 2005 году команда Яманаки смогла вывести схожие с эмбриональными стволовые клетки из взрослых клеток мышей, используя всего четыре гена. Гены внедрили в ДНК взрослых клеток, посадив на спину специально подготовленным вирусам. Эти четыре гена, как заметили ученые, должны были активно действовать в клетке, чтобы привести к плюрипотентности. Предположительно, они убирали эпигенетические переключатели, определившие жизненный путь клетки. Но эксперимент вышел настолько проще, чем ожидал Яманака, что он засомневался в результатах. Другие ученые тоже сперва отнеслись скептически, когда он представил итоги работы на международной конференции, посвященной стволовым клеткам, в Торонто, Канада. То было в июне 2006 года. Немногим раньше один корейский ученый объявил о создании эмбриональных стволовых клеток человека путем клонирования, что оказалось ложью и кончилось скандалом. Яманака помнил об этом и заставил свою команду повторять опыт снова и снова. Только полностью удостоверившись в своих результатах, исследователи опубликовали их в журнале Cell в ноябре 2006 года. Создаваемые клетки были названы ИПСК – индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками.

Яманака хотел поскорее применить то, чему научился на мышах, к клеткам человека и в 2004 году перебрался в Институт передовых медицинских исследований при Киотском университете. В Японии только этот институт имеет разрешение на проведение подобных экспериментов. Через год после появления статьи в Cell его новой лаборатории удалось создать уже знакомыми методами ИПСК человека из клеток кожи с лица 36-летней женщины и клеток соединительной ткани 69-летнего мужчины. Более того, ученые смогли перепрограммировать эти искусственно созданные стволовые клетки и сделать из них нейроны и клетки сердца, которые даже начали пульсировать! Это был хороший знак: сброс времени на эпигенетических часах не лишил клетки возможности стать чем-то новым. Но у команды Яманаки не было времени почивать на лаврах: еще две лаборатории шли за ними по пятам, и группа Яманаки трудилась днем и ночью, чтобы первыми представить полноценные выводы. В итоге он и его коллеги напечатали свою статью в Cell в ноябре 2007 года, на считаные недели раньше конкурентов.

Теперь факторы Яманаки, как называют четыре гена, ответственные за перепрограммирование, повсеместно задействуются во все более изощренных методах получения ИПСК для лабораторных исследований, хотя пока и не для выращивания новых тканей, органов и конечностей пациентам. В 2007 году казалось, что до этого рукой подать, но, как и можно было ожидать, на этом пути не обошлось и до сих пор не обходится без затруднений. В частности, один из этих факторов, ген Myc, имеет склонность вызывать рак. Другая сложность в том, что ИПСК каким-то образом сохраняют тень воспоминаний о своей прошлой жизни в качестве взрослых клеток. Предположительно, виной тому остатки трудноудалимых эпигенетических меток. И все же довольно скоро ученые начали примерять результаты из чашек Петри к более масштабным задачам. Что произойдет, если попробовать с помощью факторов Яманаки развернуть ход часов развития у целых организмов?

Ряд лабораторий попробовали такие опыты на мышах, но в 2013 и 2014 годах пара исследовательских групп из Испании и Японии отчиталась о катастрофических последствиях. Мыши быстро умирали – либо от рака, когда у них развивалось сразу множество опухолей в потерявших контрольные механизмы клетках, либо от отказа органов, потому что недифференцированные клетки больше не могли выполнять свою работу. Затем наступил 2016 год, и ученые из Института Солка в Ла-Хойе, Калифорния, сообщили миру про удивительные результаты экспериментов на мышах. Новости о них разлетелись по СМИ всего мира.

Эту группу возглавлял Хуан Карлос Исписуа Бельмонте, спокойный улыбчивый испанец (сейчас ему под 60) с репутацией бесстрашного первооткрывателя, всегда готового раздвигать границы известного науке, а часто и позволенного медицинской этикой в поисках секретов природы. В первую очередь его интересовало, как организмы всех сортов растут, развиваются и восстанавливаются. Его имя связано, например, с такими неоднозначными проектами, как создание эмбрионов с тремя родителями или выращивание человеческих органов у свиней. Исписуа Бельмонте преподает в Институте Солка с 1993 года и помог организовать Центр регенеративной медицины в Барселоне, Испания, в 2004 году, он также известен потрясающим интеллектом и серьезным подходом к работе. В его расписании, как он сообщил репортеру STAT News, «науке отводится 25 часов в день».