Клетка кожи похожа на шарик, который катится по местности с ямками. В молодости шарик легко перескакивает между мелкими ямками, но с возрастом одна ямка становится глубокой, и шарик застревает в ней. Эта ямка — старое состояние клетки, когда гены работают по «старой» программе.
Учёные хотели понять, какие гены удерживают клетку в этой ямке. Они построили компьютерную модель, в которой каждый ген может быть включён или выключен, как лампочка. Модель показала, что гены с самыми заметными изменениями при старении не помогают вернуть молодость. Зато если выключить незаметный ген BACH2, глубокая ямка исчезает, и шарик катится в молодую сторону.
Теперь учёные знают, на какие гены воздействовать, чтобы попробовать омолодить клетки кожи в лаборатории. Если это сработает, тот же метод можно будет использовать для других тканей и, возможно, для борьбы с раком.
Булевы сети для моделирования генной регуляции предложил Стюарт Кауффман ещё в 1969 году, задолго до появления секвенирования одиночных клеток. Его идея о том, что типы клеток соответствуют аттракторам сети, получила экспериментальную поддержку только через десятилетия.
Идея перепрограммирования клетки из старого состояния в молодое через вмешательство в регуляторную сеть перекликается с сюжетом фильма «Парадокс Кловерфилда», где ускоритель частиц случайно меняет фундаментальные параметры реальности. Здесь, правда, переключение не случайное, а вычисленное.
Работа опубликована не на arXiv. Здесь её страница, PDF и формализация: проверить можно самим, а не только прочитать наш разбор.