В Корее нашли белковый маркер, позволяющий выявить и удалить стареющие клетки в сетчатке глаза

Коореспондент Ли Ён Ги

- Открыт путь к выявлению и удалению стареющих клеток

Профессор Чон Хе Вон из Медицинской школы Университета Конкук [Фото предоставлено Университетом Конкук]

Исследовательская группа Университета Конкук предложила решение проблемы старения сетчатки, разработав стратегию, позволяющую выявлять и удалять стареющие клетки среди клеток сетчатки.

10 апреля Университет Конкук сообщил, что исследовательская группа во главе с профессором Чон Хе Вон из его медицинской школы совместно с другой исследовательской командой, руководимой профессором Ю Чжа Хёном из Ульсанского национального института науки и технологий (UNIST), выявила новый белковый маркер «Bst2» на поверхности стареющих клеток сетчатки и на его основе предложила стратегию целевого лечения, позволяющую избирательно удалять только стареющие клетки.

В марте этого года исследовательская группа также опубликовала результаты данного исследования в онлайн-версии международного научного журнала «Nature Communications».

Вместе со старением человеческого организма клетки пигментного эпителия сетчатки (RPE), играющие ключевую роль в поддержании функций сетчатки, тоже стареют и теряют свою функциональность, что может привести к дегенеративным заболеваниям сетчатки, таким как возрастная макулярная дегенерация. Поскольку стареющие клетки могут вызывать воспаление и повреждение окружающих тканей, усугубляя течение заболевания, их избирательное удаление имеет большое значение. Однако существующие методы «сенолитической» терапии не позволяют точно выделить только стареющие клетки и могут повлиять даже на нормальные, что ограничивает их клиническое применение.

Рисунок 1. Наночастицы, доставляющие клетолитические препараты, нацеленные исключительно на стареющие клетки пигментного эпителия сетчатки

(Вверху) Обнаружен белок Bst2, экспрессия которого увеличивается только в стареющих клетках пигментного эпителия сетчатки.

(Середина) Структура наночастицы с антителами, которые, будучи прикрепленными к поверхности, связывается исключительно с белком Bst2.

(Внизу) При введении наночастиц с лекарственным веществом в сетчатку посредством интраокулярной инъекции они избирательно связываются со стареющими клетками, распадаются внутри клеток и высвобождают лекарственное вещество, уничтожая стареющие клетки. [Фото = UNIST]

Рисунок 2. Селективное связывание и эффект удаления стареющих клеток наночастицами, нацеленными на Bst2

(a) Процесс изготовления наночастиц с прикрепленными антителами к Bst2 (B-Z-PON) и схематическое изображение принципа действия, при котором они распадаются в восстановительной среде внутри клетки и высвобождают лекарственное вещество.

(b) Результаты флуоресцентной визуализации, подтверждающие избирательное накопление B-Z-PON в стареющих клетках.

(c–d) Результаты проточной цитометрии показывают, что B-Z-PON имеет тенденцию избирательно связываться с клетками в условиях, индуцирующих старение.

(e–f) Результаты анализа выживаемости клеток показывают, что B-Z-PON практически не влияет на нормальные клетки, но значительно снижает выживаемость стареющих клеток.

(g–h) Результаты анализа маркеров старения (Bst2, p53, p21) и показателей клеточной гибели подтверждают, что при обработке B-Z-PON стареющие клетки удаляются избирательно. [Фото = UNIST]

Рисунок 3. Эффект восстановления структуры и функции сетчатки у стареющих мышей после лечения наночастицами, нацеленными на Bst2

(a) Схема эксперимента с повторными интраокулярными инъекциями наночастиц 24-месячным стареющим мышам.

(b) Результаты окрашивания расправленной сетчатки: в группе лечения площадь окрашивания стареющих клеток (SA-β-gal) (зеленый цвет) уменьшилась.

(c) Результаты, показывающие снижение уровня маркеров старения (Bst2, p53) и повышение уровня маркера клеточной пролиферации (Ki67) в клетках пигментного эпителия сетчатки.

(d) Анализ поперечного среза сетчатки, демонстрирующий снижение количества стареющих клеток (Bst2, p53, p21).

(e) Результаты окрашивания тканей показывают, что толщина наружного ядерного (зернистого) слоя сетчатки (ONL) сохраняется, а структурные повреждения уменьшаются.

(f) Результаты анализа электроретинограммы показывают увеличение амплитуд a-, b- и c-волн, что подтверждает улучшение зрительной функции. [Фото = UNIST]

Исследовательская группа посредством анализа транскриптома отдельных клеток обнаружила новый белок «Bst2», уровень которого избирательно повышается на поверхности стареющих клеток ретинопигментного эпителия.

Он выступает в качестве «мишевого маркера», позволяющего отличить стареющие клетки. На этой основе исследователи разработали платформу наночастиц (B-Z-PON) с присоединенными антителами, распознающими Bst2, и снабдили ее сенолитическим препаратом (ABT-263) для удаления стареющих клеток.

Кроме того, данное исследование предложило стратегию высокоточной терапии, позволяющую идентифицировать и удалять стареющие клетки на молекулярном уровне. По словам представителей университета, это результат расширения достижений в области сенолитических и сеномофических исследований заболеваний сетчатки, накопленных исследовательской группой под руководством профессора Чон Хе Вон за более чем 10 лет, в стратегию прецизионно-целевой терапии.

«Значение данного исследования заключается в том, что мы выявили новый маркер «Bst2», позволяющий идентифицировать стареющие клетки сетчатки на молекулярном уровне, и на его основе предложили стратегию высокоточного лечения, позволяющую избирательно удалять только стареющие клетки» - сказала профессор Чон Хе Вон, добавив: «Мы ожидаем, что в будущем это станет новым подходом к лечению различных дегенеративных заболеваний сетчатки, включая сухую макулярную дегенерацию».

Доктор Чхэ Чже Бён из Университета Конкук [Предоставлено Университетом Конкук]

В данном исследовании в качестве первых соавторов участвовали доктор Чхэ Чже Бён из Университета Конкук и доктор О Чжун Ён из Ульсанского национального института науки и технологий (UNIST). Профессора Чон Хе Вон и Ю Чжа Хён выступили в качестве авторов-корреспондентов. Исследование было проведено на средства Национального исследовательского фонда (NRF) и Корейского агентства по продвижению индустрии здравоохранения (KHIDI) при поддержке Министерства науки, технологий и информационных коммуникаций Южной Кореи и Министерства здравоохранения и социального обеспечения ЮК.

20ki@heraldcorp.com

#южнаякорея #корея #политика #экономика #промышленность #технология #медицина #бизнес #финансы #макулярнаядегенерация #заболеванияглаз #общество #культура #искусство #азия #маркеры #терапия