Igavese nooruse saladus? Teadlased töötavad välja uut tehnikat naharakkude noorendamiseks – ja väidavad, et nad võivad vananemisaega 30 AASTA võrra tagasi pöörata

See on olnud naiste – ja meeste – unistus sajandeid. Nüüd väidavad teadlased, et nad on leidnud viisi, kuidas inimese naha vananemisprotsessi tagasi pöörata.

Cambridge'i teadlased paljastavad, et nad on 38- ja 53-aastaste inimeste naharakud ümber programmeerinud, et muuta need 30 aastat "nooremaks".

Protseduur keerab vananemiskella rohkem tagasi kui varasemad ümberprogrammeerimisprotseduurid, kahjustamata seejuures rakke.

Teadlaste sõnul suudavad nad isegi osaliselt taastada funktsioonid, mis vanemates rakkudes olid kadunud.

Teadlased väidavad, et kuigi uuringud on alles algusjärgus, võivad leiud lõpuks muuta regeneratiivse meditsiini revolutsiooniliseks, eriti kui neid saab replitseerida teistes rakutüüpides ja teistes keha kudedes.

Vananevad rakud katsetesmuutusid pigem naharakkudeks, mida nimetatakse fibroblastideks ja mis toodavad kollageeni – valku, mis hoiab keha koos ja hoiab seda tugevana.

Fibroblastide arv inimese nahas väheneb vanusega järk-järgult. Need rakud kahanevad ka vananedes.

Teadlased väidavad, et uued leiud võivad viia sihipärase lähenemisviisini vananemise ravis, mis võib regeneratiivse meditsiini "pöörde teha".

Uus uuring viidi läbi Babrahami Instituudis, Cambridge'i bioteaduste uurimisinstituudis ja avaldati ajakirjas. eElu.

"Meie tulemused on suur edasiminek meie arusaamises rakkude ümberprogrammeerimisest," ütles dr Diljeet Gill Babrahami Instituudist.

"Oleme tõestanud, et rakke saab noorendada ilma oma funktsiooni kaotamata ja et noorendamise eesmärk on taastada teatud funktsioonid vanadele rakkudele.

"Asjaolu, et nägime ka haigustega seotud geenide vananemisnäitajate pöördumist, on selle töö tuleviku jaoks eriti paljutõotav."

Vanuse kasvades rakkude funktsionaalsus väheneb ja genoom – nende DNA plaan – rikastub vananemismärkidega.

Regeneratiivse bioloogia eesmärk on parandada või asendada rakke, isegi vanu.

Regeneratiivse bioloogia üks olulisemaid vahendeid on meie võime luua "indutseeritud" tüvirakke.

Kuid see protsess sisuliselt kustutab rakud nende funktsiooni, andes neile võimaluse saada mis tahes rakutüübiks.

Töö pärineb algselt Edinburghis Roslini Instituudis 1990. aastatel tehtud tööst kuueaastaselt lambalt võetud piimarakkudest embrüoks.

See projekt viis kuulsalt lammas Dolly loomiseni, esimese täiskasvanud somaatilisest rakust kloonitud imetaja.

Dolly looming näitas, et küpse raku tuumas olevad geenid on endiselt võimelised naasma embrüonaalsesse totipotentsesse olekusse – see tähendab, et rakk võib jaguneda, et toota kõiki looma erinevaid rakke.

See sillutas teed Nobeli preemia võitnud teadlasele dr Shinya Yamanakale, kellest 2007. aastal sai esimene teadlane, kes muutis kindla funktsiooniga normaalsed rakud tüvirakkudeks, millel on eriline võime areneda mis tahes rakutüübiks.

See meetod, mida nimetatakse IPS-iks, võtab aega umbes 50 päeva ja kasutab nelja võtmemolekuli, mida nimetatakse Yamanaka transkriptsioonifaktoriteks – Oct4, Sox2, Klf4 ja cMyc.

Babrahami Instituudi uus meetod, mida nimetatakse küpsemisfaasi mööduvaks ümberprogrammeerimiseks, paljastab rakud Yamanaka teguritega vaid 13 päevaks 50 päeva asemel.

Sel hetkel ei olnud rakud veel muutunud embrüonaalseteks tüvirakkudeks, vaid olid "noorenenud", nagu oleksid nad 30 aastat nooremad.

Osaliselt ümberprogrammeeritud rakkudele anti aega normaalsetes tingimustes kasvamiseks, et jälgida, kas nende spetsiifiline naharakkude funktsioon taastub.

Genoomianalüüs näitas, et rakud olid taastanud naharakkudele iseloomulikud markerid (fibroblastid), mida kinnitas kollageenitootmise jälgimine ümberprogrammeeritud rakkudes.

Et näidata, et rakud olid noorenenud, otsisid teadlased muutusi vananemise tunnustes.

Teadlased uurisid mitmeid raku vanuse näitajaid. Esimene on epigeneetiline kell, kus kogu genoomis esinevad keemilised märgid näitavad vanust.

Teine on transkriptoom, kõik raku toodetud geeninäidud.

Nende kahe meetme abil vastasid ümberprogrammeeritud rakud nende rakkude profiilile, mis olid võrdlusandmete kogumitest 30 aastat nooremad, ütles meeskond.

Seda tehnikat ei saa koheselt kliinilisse keskkonda üle kanda, kuna PD suurendab vähiriski.

Praegu on järgmised uurimisetapid mõistmaks täpset mehhanismi, mis selle osalise ümberprogrammeerimise võimalikuks tegi, kuid lõpuks saab seda kasutada rakuteraapias olukordades, kus rakkude vanus mõjutab, näiteks: B. naha paranemisel põletustest.

Selle tehnika võimalikud rakendused sõltuvad sellest, kas rakud ei paista mitte ainult nooremana, vaid ka funktsioneerivad nagu noored rakud.

Fibroblastid toodavad kollageeni, luudes, naha kõõlustes ja sidemetes leiduvat molekuli, mis aitab kudesid struktureerida ja haavu ravida.

Noorendatud fibroblastid tootsid rohkem kollageenivalke võrreldes kontrollrakkudega, mis polnud ümberprogrammeerimisprotsessi läbinud, leidsid Babrahami instituudi teadlased.

Fibroblastid liiguvad ka parandamist vajavatesse piirkondadesse, nii et teadlased testisid osaliselt noorenenud rakke, luues tassi rakukihis kunstliku lõike.

Nad leidsid, et nende töödeldud fibroblastid liikusid pilusse kiiremini kui vanemad rakud – see on paljutõotav märk sellest, et ühel päeval võidakse luua rakke, mis paranevad paremini haavu.

Teadlased tahavad ka näha, kas uus meetod toimib ka teistes kudedes, nagu lihased, maks ja vererakud.

Tulevikus võib see uuring avada ka muid ravivõimalusi; Teadlased täheldasid, et nende meetodil oli mõju ka teistele vanusega seotud haiguste ja sümptomitega seotud geenidele.

APBA2 geen, mida seostatakse Alzheimeri tõvega, ja MAF geen, mis mängib rolli katarakti tekkes, näitasid mõlemad muutusi noorusliku transkriptsioonitaseme suunas.

Eduka ajutise ümberprogrammeerimise taga olev mehhanism pole veel täielikult mõistetav ja see on järgmine mõistatuse tükk, mida tuleb uurida.

Teadlased oletavad, et rakuidentiteedi kujunemisega seotud genoomi võtmepiirkonnad võivad ümberprogrammeerimisprotsessist pääseda.

Professor Wolf Reik, epigeneetika uurimisprogrammi grupijuht, kes hiljuti asus juhtima Altos Labsi Cambridge'i instituuti, ütles: "Sellel tööl on väga põnevad tagajärjed.

"Võib-olla suudame tuvastada geene, mis noorendavad ilma ümberprogrammeerimata, ja suunata need vananemise mõju vähendamiseks.

"See lähenemine lubab väärtuslikke avastusi, mis võivad avada hämmastavaid terapeutilisi horisonte."

Professor Reik räägib BBC et mõisted nooruse eliksiir või vananemisvastane tablett pole päris absurdsed.

"Seda tehnikat on kasutatud geneetiliselt muundatud hiirtel ja on mõningaid noorenemise märke," ütles ta.

"Üks uuring näitas noorenenud pankrease märke, mis on huvitav diabeedi vastu võitlemise potentsiaali poolest."