Tajemství věčného mládí? Vědci vyvíjejí novou techniku ​​k omlazení kožních buněk – a tvrdí, že by mohli vrátit hodiny stárnutí o 30 LET

Byl to sen žen – a mužů – po staletí. Nyní vědci tvrdí, že našli způsob, jak zvrátit proces stárnutí lidské kůže.

Výzkumníci z Cambridge odhalili, že přeprogramovali kožní buňky lidí ve věku 38 a 53 let, aby byli o 30 let „mladší“.

Tato procedura vrací hodiny stárnutí více zpět než předchozí procedury přeprogramování, aniž by došlo k poškození buněk.

Vědci tvrdí, že mohou dokonce částečně obnovit funkce, které byly ztraceny ve starších buňkách.

Zatímco výzkum je stále v rané fázi, zjištění by mohla nakonec způsobit revoluci v regenerativní medicíně, zejména pokud je lze replikovat v jiných typech buněk a jiných tkáních v těle, tvrdí vědci.

Stárnutí buněk v experimentechse více podobaly kožním buňkám nazývaným fibroblasty, které produkují kolagen, protein, který drží tělo pohromadě a udržuje ho silné.

Počet fibroblastů v lidské kůži se s věkem postupně snižuje. Tyto buňky se také zmenšují, jak stárneme.

Nové poznatky by mohly vést k cílenému přístupu k léčbě stárnutí, který by mohl „revolucionizovat“ regenerativní medicínu, říkají vědci.

Nový výzkum byl proveden v Babraham Institute, výzkumném ústavu biologických věd v Cambridge, a publikován v časopise eLife.

"Naše výsledky představují významný pokrok v našem chápání přeprogramování buněk," řekl Dr. Diljeet Gill z Babraham Institute.

„Dokázali jsme, že buňky mohou být omlazeny, aniž by ztratily svou funkci, a že cílem omlazení je obnovit některé funkce starých buněk.

"Skutečnost, že jsme také viděli obrácení ukazatelů stárnutí v genech spojených s nemocí, je obzvláště slibná pro budoucnost této práce."

S přibývajícím věkem se snižuje funkčnost buněk a genom – jejich plán DNA – se obohacuje o známky stárnutí.

Regenerativní biologie má za cíl opravit nebo nahradit buňky, a to i ty staré.

Jedním z nejdůležitějších nástrojů v regenerativní biologii je naše schopnost vytvářet „indukované“ kmenové buňky.

Tento proces však v podstatě maže buňky z jejich funkce, což jim dává potenciál stát se jakýmkoliv buněčným typem.

Práce původně vycházela z práce v Roslinově institutu v Edinburghu v 90. letech minulého století s cílem přeměnit buňku mléčné žlázy odebrané šestileté ovci na embryo.

Tento projekt skvěle vedl k vytvoření ovce Dolly, prvního savce klonovaného z dospělé somatické buňky.

Tvorba Dolly ukázala, že geny v jádře zralé buňky jsou stále schopné vrátit se do embryonálního totipotentního stavu – což znamená, že se buňka může dělit a produkovat všechny různé buňky zvířete.

To otevřelo cestu pro vědce, držitele Nobelovy ceny, Dr. Shinyu Yamanaka, který se v roce 2007 stal prvním vědcem, který přeměnil normální buňky, které mají specifickou funkci, na kmenové buňky, které mají zvláštní schopnost vyvinout se v jakýkoli typ buňky.

Tato metoda zvaná IPS trvá asi 50 dní a využívá čtyři klíčové molekuly zvané Yamanaka transkripční faktory – Oct4, Sox2, Klf4 a cMyc.

Nová metoda Babrahamského institutu, nazvaná Přeprogramování přechodné fáze maturace, vystavuje buňky faktorům Yamanaka pouze 13 dní místo 50.

V tomto okamžiku se buňky ještě neproměnily v embryonální kmenové buňky, ale byly „omlazeny“, jako by byly o 30 let mladší.

Částečně přeprogramované buňky dostaly čas na růst za normálních podmínek, aby se zjistilo, zda se jejich specifická funkce kožních buněk vrátila.

Genomická analýza ukázala, že buňky znovu získaly markery charakteristické pro kožní buňky (fibroblasty), což bylo potvrzeno pozorováním produkce kolagenu v přeprogramovaných buňkách.

Aby vědci ukázali, že buňky omlazily, hledali změny v charakteristikách stárnutí.

Vědci zkoumali několik měřítek buněčného věku. První jsou epigenetické hodiny, kde chemické značky přítomné v celém genomu indikují věk.

Druhým je transkriptom, všechny genové výstupy produkované buňkou.

Prostřednictvím těchto dvou měření se přeprogramované buňky shodovaly s profilem buněk, které byly o 30 let mladší ve srovnání s referenčními datovými soubory, uvedl tým.

Technika nemůže být okamžitě převedena do klinického prostředí, protože PD zvyšuje riziko rakoviny.

Prozatím jsou další výzkumné kroky k pochopení přesného mechanismu, který umožnil toto částečné přeprogramování, ale nakonec by mohl být použit pro buněčné terapie v situacích, kdy věk buněk dělá rozdíl, jako například: B. při hojení kůže po popáleninách.

Potenciální aplikace této techniky závisí na tom, že buňky nejen vypadají mladší, ale také fungují jako mladé buňky.

Fibroblasty produkují kolagen, molekulu nacházející se v kostech, kožních šlachách a vazech, která pomáhá strukturovat tkáně a hojit rány.

Omlazené fibroblasty produkovaly více kolagenových proteinů ve srovnání s kontrolními buňkami, které neprošly procesem přeprogramování, zjistili výzkumníci z Babraham Institute.

Fibroblasty se také přesouvají do oblastí, které potřebují opravu, takže vědci testovali částečně omlazené buňky vytvořením umělého řezu ve vrstvě buněk v misce.

Zjistili, že jimi ošetřené fibroblasty se přesunuly do mezery rychleji než starší buňky – což je slibné znamení, že jednoho dne by mohly být vytvořeny buňky, které budou lépe hojit rány.

Vědci chtějí také zjistit, zda nová metoda funguje i na jiné tkáně, jako jsou svaly, játra a krevní buňky.

V budoucnu by tento výzkum mohl otevřít i další terapeutické možnosti; Vědci pozorovali, že jejich metoda měla účinky i na další geny spojené s nemocemi a symptomy souvisejícími s věkem.

Gen APBA2, který je spojován s Alzheimerovou chorobou, a gen MAF, který hraje roli ve vývoji šedého zákalu, oba vykazovaly změny směrem k mladistvým úrovním transkripce.

Mechanismus úspěšného dočasného přeprogramování ještě není plně pochopen a je dalším kouskem skládačky, který je třeba prozkoumat.

Vědci spekulují, že klíčové oblasti genomu zapojené do tvorby buněčné identity mohou uniknout procesu přeprogramování.

Profesor Wolf Reik, vedoucí skupiny ve výzkumném programu epigenetiky, který nedávno přešel do vedení Altos Labs Cambridge Institute, řekl: „Tato práce má velmi vzrušující důsledky.

„Možná budeme schopni identifikovat geny, které omlazují, aniž bychom je museli přeprogramovat, a zaměřit je na snížení účinků stárnutí.

"Tento přístup slibuje cenné objevy, které by mohly otevřít úžasné terapeutické obzory."

Profesor Reik říká BBC že pojmy elixír mládí nebo pilulka proti stárnutí nejsou úplně absurdní.

"Tato technika byla použita na geneticky modifikovaných myších a existují určité známky omlazení," řekl.

"Jedna studie ukázala známky omlazení slinivky břišní, která je zajímavá pro svůj potenciál v boji proti cukrovce."