У пожилых людей, а также у больных мышечной дистрофией (общее название группы заболеваний) часто наблюдается уменьшение объема и силы мышц. При физических нагрузках в клетках мышц постоянно возникают мелкие повреждения, которые в норме ликвидируются репаративными системами организма. Эта способность к восстановлению обеспечивается присутствием в клетке белка дистрофина. При мутациях гена, отвечающего за синтез этого белка, процессы репарации нарушаются, мышечные волокна отмирают и заменяются жировой или фиброзной тканью. До сих пор этот процесс считался необратимым. И вот ученые сделали первые шаги для того, чтобы помочь людям с ним бороться.

Известно, что в регуляции роста мышц участвуют два фактора. Это инсулиноподобный фактор роста I (IGF-I), отвечающий за рост мышечных клеток, и белок миостатин, ингибирующий этот процесс. Ученые Пенсильванского и Гарвардского университетов решили выяснить, нельзя ли использовать инсулиноподобный фактор роста для восстановления мышечной массы у больных и пожилых людей. Опыты на мышах показали, что если просто вводить IGF-I в ткани скелетных мышц, то он исчезает бесследно через несколько часов, не вызывая никакого эффекта. Если же в клетку вводят ген, ответственный за синтез IGF-I, то он сохраняется там длительное время, вызывая рост мышечной ткани, как это происходит в молодом здоровом организме.

Для адресной доставки гена был использован безвредный аденоассоциированный вирус, легко проникающий в клетки скелетных мышц. В его генный аппарат был встроен ген, ответственный за синтез фактора IGF-I . Рекомбинантный вирус был введен молодым и взрослым мышам и вызвал заметный эффект. У молодых мышей скорость наращивания мышц и их суммарная длина увеличились на 15–30% по сравнению с нормой (при том, что мыши вели малоподвижный образ жизни). В то же время у взрослых мышей, которым ввели рекомбинантный вирус, с возрастом не произошло снижения мышечной массы. При этом повышенный уровень IGF-I отмечался только в мышцах, а в крови оставался нормальным. Это очень важно, т.к. повышение его уровня в крови увеличивает вероятность онкологических заболеваний и отрицательно сказывается на работе сердца.

Известно, что мышцы быстро реагируют на понижение физической нагрузки, истончаясь и атрофируясь. Введение в клетки гена IGF-I и дальнейшее локальное образование в скелетных мышцах инсулиноподобного фактора роста позволяет стимулировать образование мышечной ткани без дополнительных физических нагрузок. Это открывает хорошие перспективы в лечении заболеваний, связанных с дистрофией мышц. Однако пока проведены лишь эксперименты на мышах. Следующий этап – испытание нового метода на собаках. Что касается человека, то, по оценкам исследователей, до применения этого метода пройдет не менее 10 лет. Пока же планируются испытания на человеке методов замены дефектного гена белка дистрофина.

Надо заметить, что хотя в этих исследованиях сделаны лишь первые шаги, они вызвали серьезные волнения в спортивных кругах. Дело в том, что повышение уровня IGF-I вследствие введения кодирующего его гена наблюдается только в клетке и никак не обнаруживается в крови, поэтому он является идеальным допингом, который невозможно обнаружить никакими пробами.

По материалам:

Лу Суини. Генный допинг // В мире науки. № 10. 2004.

Ещё в разделе

Американцы вышли на клеточный уровень

Нобелевская премия в области химии вчера присуждена американскому биологу Роджеру Корнбергу "за исследование механизма копирования клетками генетической информации". Как выяснил , это очередное открытие, с помощью которого в будущем можно будет изготовить

Под Землей обнаружено огромное количество новых живых существ

Под Землей обнаружено огромное количество новых живых существ

К открытию ежегодной конференции Американского геофизического союза ученые объявили о своем открытии. «Земли населяет огромное количество живых существ».

3,5 млрд лет оксигенного фотосинтеза

3,5 млрд лет оксигенного фотосинтеза

История фотосинтеза древнее, чем предполагалось ранее, считают авторы статьи Early Archean origin of Photosystem II (Раннее архейское происхождение фотосистемы II), опубликованной в журнале Geobiology.

Клетки крови человека превратили в стволовые клетки нервной системы

Клетки крови человека превратили в стволовые клетки нервной системы

Ученые из Немецкого центра исследования рака в Хайдельберге перепрограммировали клетки крови человека и фибробласты в стволовые клетки нервной системы гомогенного типа.

Дельфины устанавливают между собой график охоты

Дельфины устанавливают между собой график охоты

9-летнее исследование выявило необычное поведение дельфинов (рода Афалины), обитающих у побережья Словении. В пределах одной популяции этого вида животные разделились на две группы, которые избегают контакта, охотясь в разное время дня - социальная стратегия, не известная у морских млекопитающих.

Оказывается, поведение пауков изучено еще не полностью

Оказывается, поведение пауков изучено еще не полностью

Как известно, представители рода Черных вдов отличаются своим уникальным поведением, которое предвещает так называемый половой каннибализм: после копуляции самка поедает самца.

У венериной мухоловки могут быть «друзья»

У венериной мухоловки могут быть «друзья»

Американские ученые из штата Северная Каролина выяснили, какие насекомые опыляют венерину мухоловку. В ходе этого эксперимента биологи заметили одну интересную особенность – растение не поедает своих опылителей.

Жуки-бомбардиры могут спасаться даже после съедения

Жуки-бомбардиры могут спасаться даже после съедения

Японские ученые обнаружили уникальную способность жуков-бомбардиров спасаться из желудка проглотившей их жабы. Как известно, жуки-бомбардиры принадлежат к подсемейству Brachyninae семейства жужелиц. Свою известность насекомые заработали благодаря методу активной обороны.

Раскрыты новые способности хамелеонов

Раскрыты новые способности хамелеонов

Ученые из Германии смогли доказать, что у некоторых видов хамелеонов гребни и бугорки на теле способны светится синим цветом в ответ на ультрафиолетовое излучение. Данное явление называется флуоресценцией. Иногда такое свечение можно встретить у водных организмов, значительно реже оно замечается среди наземных животных.

Акулы тоже могут «сидеть» на диете

Акулы тоже могут «сидеть» на диете

Ученым из Калифорнийского университета в Ирвайне при помощи экспериментов удалось подтвердить, что малоголовая молот-рыба может прекрасно себя чувствовать употребляя до 90% исключительно растительной пищи.

Станет ли человек бессмертным?

Станет ли человек бессмертным?

Группа ученых из Великобритании и Голландии провела исследование, целью которого является детальное изучение среды кишечника. В результате проведенного эксперимента биологам удалось увеличить продолжительность жизни червей и мух. Осуществить вышесказанное ученые смогли путем уменьшения активности фермента, который вырабатывается у всех живых существ и, люди, в данном случае, не стали исключением.

Оценка:

Пока комментариев нет