Наше тело состоит не только из клеток, но и из межклеточного вещества. Это сетчатая структура из белковых нитей, часть которых относится к долгоживущим (в основном это коллаген и эластин) и мягкого наполнителя.
Матрикса много. Например, одного только коллагена 1 типа (этоо сновной белок матрикса) в человекевесом 70 кг примерно 4 кг.
Больше всего межклеточного вещества в соединительных тканях (костях, сухожилиях, хрящах, фасциях, дерме кожи и пр). Клеток в них, по объёму и весу, всего 20%.
Матрикс — это не только структурный элемент, помогающий клеткам держаться вместе. Клетки реагируют на физические и химические свойства матрикса. Стволовые клетки «принимают решение» о дифференцировке в зависимости от своего окружения, они также ориентируются на него в процессе миграции. Отсутствие или нарушение контакта клетки с матриксом может привести к апоптозу клетки или к её бесконтрольному росту и, как результат, раку.
Основные структурные белки матрикса живут очень долго, а значит, плохо обновляются.
Большая часть эластина формируется ещё в утробе, а затем он деградирует (например, под влиянием ультрафиолета), и почти не восстанавливается.
Период полураспада эластина — около 100 лет. Есть мнение, что именно этим сроком ограничена продолжительность жизни человека.
Коллаген распадается и восстанавливается чуть лучше, и по-разному в разных тканях: в языке за несколько месяцев, в коже примерно за 10 лет, а период полураспада коллагена в хрящах — 117 лет!
Белки матрикса не только разрушаются. Они также становятся жёстче, приобретая избыточные поперечные сшивки за счёт гликирования и образования так называемых КПГ (конечных продуктов гликирования).
Клетки реагируют на изменившийся матрикс. И не только на его жёсткость. Через свои рецепторы RAGE клетки детектируют КПГ и запускают сигнальные каскады стерильного воспаления, так характерного для старения.
Платформа по поиску расшивателей и антигликирующих агентов
Антигликирующее действие — реакция взаимодействия молекулярных орбиталей агента (активной молекулы соединения) с мишенью (предшественниками КПГ). Соответственно, мы можем спрогнозировать активность агента с помощью молекулярных орбиталей. Энергии молекулярных орбиталей представлены Big data и доступны для анализа только методами машинного обучения (на сегодняшний день имеются бета-версии нейросетей меньшей мощности, что требует доработки)1)
Выявление природных и синтетических соединений с антигликирующей, дегликирующей, активностью, а также потенциалом к разрушению поперечных сшивок. Широкополосный in vitro анализ активности соединений, получаемых в результате химического органического синтеза (аналоги алагебриума и новые соединения), а также природных соединений из различных классов (флавоноиды, аналоги жирных кислот и др.).
Моделирование и синтез нетоксичных малых молекул со способность выступать блокаторами рецепторов RAGE. In silico, а впоследствии и in vitro исследование на наличие RAGE-ингибирующих свойств новых синтетических соединений.
Клеточная терапия в улучшенных условиях
Деградация/ресинтез долгоживущих белков кожи
Восстановление физических свойств кожи с помощью клеток, полученных на этапе 2