Suche
Mein Konto
Ήταν το όνειρο των γυναικών – και των ανδρών – για αιώνες. Τώρα οι επιστήμονες λένε ότι βρήκαν έναν τρόπο να αντιστρέψουν τη διαδικασία γήρανσης στο ανθρώπινο δέρμα.
Ερευνητές στο Κέμπριτζ αποκαλύπτουν ότι έχουν επαναπρογραμματίσει τα κύτταρα του δέρματος από άτομα ηλικίας 38 και 53 ετών για να τα κάνουν 30 χρόνια «νεότερα».
Η διαδικασία γυρίζει το ρολόι γήρανσης πιο πίσω από τις προηγούμενες διαδικασίες επαναπρογραμματισμού χωρίς να καταστρέφει τα κύτταρα.
Οι ερευνητές λένε ότι μπορούν ακόμη και εν μέρει να αποκαταστήσουν λειτουργίες που χάθηκαν σε παλαιότερα κύτταρα.
Ενώ η έρευνα βρίσκεται ακόμα στα αρχικά της στάδια, τα ευρήματα θα μπορούσαν τελικά να φέρουν επανάσταση στην αναγεννητική ιατρική, ειδικά εάν μπορούν να αναπαραχθούν σε άλλους τύπους κυττάρων και άλλους ιστούς του σώματος, ισχυρίζονται οι ερευνητές.
Σε πειράματα, τα γερασμένα κύτταρα είχαν ανακτήσει δείκτες που είναι χαρακτηριστικοί των κυττάρων του δέρματος που παράγουν κολλαγόνο, ένα μόριο που βρίσκεται στα οστά, στους τένοντες του δέρματος και στους συνδέσμους που βοηθά στη δομή του ιστού και στην επούλωση των πληγών. Εδώ το κόκκινο δείχνει την παραγωγή κολλαγόνου από τα κύτταρα του δέρματος που ονομάζονται ινοβλάστες
Τα κύτταρα αλλάζουν προσωρινά σχήμα κατά τη διάρκεια του προσωρινού επαναπρογραμματισμού. Αυτή η εικόνα δείχνει ένα μεμονωμένο κύτταρο με δείκτες επιφάνειας ινοβλαστών σε πράσινο χρώμα
Γήρανση κυττάρων σε πειράματαέμοιαζαν περισσότερο με κύτταρα του δέρματος που ονομάζονται ινοβλάστες, οι οποίοι παράγουν κολλαγόνο, μια πρωτεΐνη που συγκρατεί το σώμα και το διατηρεί δυνατό.
Ο αριθμός των ινοβλαστών στο ανθρώπινο δέρμα μειώνεται προοδευτικά με την ηλικία. Αυτά τα κύτταρα επίσης συρρικνώνονται καθώς γερνάμε.
Τα νέα ευρήματα θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε μια στοχευμένη προσέγγιση για τη θεραπεία της γήρανσης που θα μπορούσε να «φέρει την επανάσταση» στην αναγεννητική ιατρική, λένε οι ερευνητές.
Η νέα έρευνα διεξήχθη στο Ινστιτούτο Babraham, ένα ερευνητικό ινστιτούτο βιοεπιστημών στο Cambridge, και δημοσιεύτηκε στο περιοδικό eLife.
«Τα αποτελέσματά μας αντιπροσωπεύουν μια σημαντική πρόοδο στην κατανόησή μας για τον επαναπρογραμματισμό των κυττάρων», δήλωσε ο Δρ Diljeet Gill από το Ινστιτούτο Babraham.
«Έχουμε αποδείξει ότι τα κύτταρα μπορούν να αναζωογονηθούν χωρίς να χάσουν τη λειτουργία τους και ότι η αναζωογόνηση έχει στόχο να αποκαταστήσει κάποια λειτουργία στα παλιά κύτταρα.
«Το γεγονός ότι είδαμε επίσης μια αντιστροφή των δεικτών γήρανσης στα γονίδια που σχετίζονται με ασθένειες είναι ιδιαίτερα ελπιδοφόρο για το μέλλον αυτής της εργασίας».
Με την αύξηση της ηλικίας, η λειτουργικότητα των κυττάρων μειώνεται και το γονιδίωμα - το σχέδιο DNA τους - εμπλουτίζεται με σημάδια γήρανσης.
Η αναγεννητική βιολογία στοχεύει στην επιδιόρθωση ή αντικατάσταση κυττάρων, ακόμη και παλαιών.
Ένα από τα πιο σημαντικά εργαλεία στην αναγεννητική βιολογία είναι η ικανότητά μας να δημιουργούμε «επαγόμενα» βλαστοκύτταρα.
Ωστόσο, αυτή η διαδικασία ουσιαστικά διαγράφει τα κύτταρα της λειτουργίας τους, δίνοντάς τους τη δυνατότητα να γίνουν οποιοσδήποτε τύπος κυττάρου.
Το έργο προέρχεται αρχικά από την εργασία στο Ινστιτούτο Roslin στο Εδιμβούργο τη δεκαετία του 1990 για τη μετατροπή ενός κυττάρου μαστικού που ελήφθη από ένα πρόβατο έξι ετών σε έμβρυο.
Αυτό το έργο οδήγησε περίφημα στη δημιουργία της Dolly the sheep, του πρώτου θηλαστικού που κλωνοποιήθηκε από ένα ενήλικο σωματικό κύτταρο.
Η δημιουργία της Dolly έδειξε ότι τα γονίδια στον πυρήνα ενός ώριμου κυττάρου εξακολουθούν να είναι ικανά να επανέλθουν σε μια εμβρυϊκή παντοδύναμη κατάσταση - που σημαίνει ότι το κύτταρο μπορεί να διαιρεθεί για να παράγει όλα τα διαφορετικά κύτταρα ενός ζώου.
Η Ντόλι το πρόβατο (στη φωτογραφία) γεννήθηκε τον Ιούλιο του 1996 στο Ινστιτούτο Ρόσλιν στο Εδιμβούργο. Αναπτύχθηκε από θηλαστικό κύτταρο ενός προβάτου έξι ετών
Αυτό άνοιξε το δρόμο για τον βραβευμένο με Νόμπελ επιστήμονα Dr. Shinya Yamanaka, ο οποίος το 2007 έγινε ο πρώτος επιστήμονας που μετέτρεψε τα φυσιολογικά κύτταρα που έχουν μια συγκεκριμένη λειτουργία σε βλαστοκύτταρα που έχουν την ειδική ικανότητα να εξελιχθούν σε οποιοδήποτε τύπο κυττάρου.
Αυτή η μέθοδος, που ονομάζεται IPS, διαρκεί περίπου 50 ημέρες και χρησιμοποιεί τέσσερα βασικά μόρια που ονομάζονται παράγοντες μεταγραφής Yamanaka - Oct4, Sox2, Klf4 και cMyc.
Η νέα μέθοδος του Ινστιτούτου Babraham, που ονομάζεται Μεταβατικός Επαναπρογραμματισμός Φάσης Ωρίμανσης, εκθέτει τα κύτταρα σε παράγοντες Yamanaka για μόλις 13 ημέρες αντί για 50.
Σε αυτό το σημείο, τα κύτταρα δεν είχαν ακόμη μετατραπεί σε εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα, αλλά «αναζωογονήθηκαν» σαν να ήταν 30 χρόνια νεότερα.
Στα μερικώς επαναπρογραμματισμένα κύτταρα δόθηκε χρόνος να αναπτυχθούν υπό κανονικές συνθήκες για να παρατηρηθεί εάν η συγκεκριμένη κυτταρική τους λειτουργία του δέρματος επέστρεφε.
Η γονιδιωματική ανάλυση έδειξε ότι τα κύτταρα είχαν ανακτήσει δείκτες χαρακτηριστικούς των κυττάρων του δέρματος (ινοβλάστες), κάτι που επιβεβαιώθηκε με την παρατήρηση της παραγωγής κολλαγόνου στα επαναπρογραμματισμένα κύτταρα.
Για να δείξουν ότι τα κύτταρα είχαν αναζωογονηθεί, οι ερευνητές αναζήτησαν αλλαγές στα χαρακτηριστικά της γήρανσης.
Η έρευνα περιλαμβάνει τους λεγόμενους παράγοντες μεταγραφής Yamanaka, που ονομάστηκαν από τον βραβευμένο με Νόμπελ Ιάπωνα επιστήμονα Dr. Shinya Yamanaka (στη φωτογραφία).
Οι ερευνητές εξέτασαν διάφορες μετρήσεις της ηλικίας των κυττάρων. Το πρώτο είναι το επιγενετικό ρολόι, όπου τα χημικά σημάδια που υπάρχουν σε όλο το γονιδίωμα υποδεικνύουν την ηλικία.
Το δεύτερο είναι το μεταγραφικό, όλες οι αναγνώσεις γονιδίων που παράγονται από το κύτταρο.
Μέσω αυτών των δύο μετρήσεων, τα επαναπρογραμματισμένα κύτταρα ταίριαξαν με το προφίλ των κυττάρων που ήταν 30 χρόνια νεότερα σε σύγκριση με τα σύνολα δεδομένων αναφοράς, είπε η ομάδα.
Η τεχνική δεν μπορεί να μεταφραστεί αμέσως σε κλινικό περιβάλλον επειδή η PD αυξάνει τον κίνδυνο καρκίνου.
Προς το παρόν, τα επόμενα ερευνητικά βήματα είναι να κατανοήσουμε τον ακριβή μηχανισμό που κατέστησε δυνατό αυτόν τον μερικό επαναπρογραμματισμό, αλλά τελικά θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για κυτταρικές θεραπείες σε καταστάσεις όπου η ηλικία των κυττάρων κάνει τη διαφορά, όπως: Β. στην επούλωση του δέρματος από εγκαύματα.
Οι πιθανές εφαρμογές αυτής της τεχνικής εξαρτώνται από το ότι τα κύτταρα όχι μόνο φαίνονται νεότερα αλλά λειτουργούν και σαν νεαρά κύτταρα.
Οι ινοβλάστες παράγουν κολλαγόνο, ένα μόριο που βρίσκεται στα οστά, στους τένοντες του δέρματος και στους συνδέσμους που βοηθά στη δομή των ιστών και στην επούλωση των πληγών.
Οι ανανεωμένοι ινοβλάστες παρήγαγαν περισσότερες πρωτεΐνες κολλαγόνου σε σύγκριση με κύτταρα ελέγχου που δεν είχαν υποβληθεί στη διαδικασία επαναπρογραμματισμού, διαπίστωσαν ερευνητές του Ινστιτούτου Babraham.
Οι ινοβλάστες μετακινούνται επίσης σε περιοχές που χρειάζονται επισκευή, έτσι οι ερευνητές δοκίμασαν τα μερικώς ανανεωμένα κύτταρα δημιουργώντας μια τεχνητή τομή σε ένα στρώμα κυττάρων σε ένα πιάτο.
Διαπίστωσαν ότι οι ινοβλάστες που είχαν υποστεί αγωγή κινήθηκαν στο κενό γρηγορότερα από τα παλαιότερα κύτταρα - ένα πολλά υποσχόμενο σημάδι ότι κάποια μέρα θα μπορούσαν να δημιουργηθούν κύτταρα που θα είναι καλύτερα στην επούλωση των πληγών.
Οι ερευνητές θέλουν επίσης να δουν εάν η νέα μέθοδος λειτουργεί σε άλλους ιστούς όπως οι μύες, το συκώτι και τα κύτταρα του αίματος.
Στο μέλλον, αυτή η έρευνα θα μπορούσε επίσης να ανοίξει άλλες θεραπευτικές δυνατότητες. Οι ερευνητές παρατήρησαν ότι η μέθοδός τους είχε επίσης αποτελέσματα σε άλλα γονίδια που συνδέονται με ασθένειες και συμπτώματα που σχετίζονται με την ηλικία.
Το γονίδιο APBA2, το οποίο σχετίζεται με τη νόσο του Αλτσχάιμερ, και το γονίδιο MAF, το οποίο παίζει ρόλο στην ανάπτυξη του καταρράκτη, εμφάνισαν και τα δύο αλλαγές προς τα επίπεδα μεταγραφής της νεανικής ηλικίας.
Τα νέα ευρήματα θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε μια στοχευμένη προσέγγιση για τη θεραπεία της γήρανσης που θα μπορούσε να «φέρει την επανάσταση» στην αναγεννητική ιατρική (φωτογραφία αρχείου)
Ο μηχανισμός πίσω από τον επιτυχημένο προσωρινό επαναπρογραμματισμό δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητός και είναι το επόμενο κομμάτι του παζλ που πρέπει να εξερευνηθεί.
Οι ερευνητές εικάζουν ότι βασικές περιοχές του γονιδιώματος που εμπλέκονται στο σχηματισμό της κυτταρικής ταυτότητας μπορεί να ξεφύγουν από τη διαδικασία επαναπρογραμματισμού.
Ο καθηγητής Wolf Reik, επικεφαλής της ομάδας στο ερευνητικό πρόγραμμα επιγενετικής που πρόσφατα μετακόμισε για να ηγηθεί του Altos Labs Cambridge Institute, δήλωσε: «Αυτή η εργασία έχει πολύ συναρπαστικές επιπτώσεις.
«Μπορεί να είμαστε σε θέση να εντοπίσουμε γονίδια που αναζωογονούνται χωρίς επαναπρογραμματισμό και να τα στοχεύσουμε για να μειώσουμε τις επιπτώσεις της γήρανσης.
«Αυτή η προσέγγιση υπόσχεται πολύτιμες ανακαλύψεις που θα μπορούσαν να ανοίξουν καταπληκτικούς θεραπευτικούς ορίζοντες».
Λέει ο καθηγητής Ρέικ το BBC ότι οι όροι ελιξήριο νεότητας ή αντιγηραντικό χάπι δεν είναι εντελώς παράλογοι.
«Η τεχνική έχει χρησιμοποιηθεί σε γενετικά τροποποιημένα ποντίκια και υπάρχουν κάποια σημάδια αναζωογόνησης», είπε.
«Μια μελέτη έδειξε σημάδια αναζωογονημένου παγκρέατος, το οποίο είναι ενδιαφέρον για τις δυνατότητές του να καταπολεμήσει τον διαβήτη».