Mūžīgās jaunības noslēpums? Zinātnieki izstrādā jaunu paņēmienu ādas šūnu atjaunošanai un apgalvo, ka viņi varētu pagriezt novecošanās laiku par 30 GADIEM.

Tas ir bijis sieviešu un vīriešu sapnis gadsimtiem ilgi. Tagad zinātnieki apgalvo, ka ir atraduši veidu, kā mainīt cilvēka ādas novecošanās procesu.

Pētnieki Kembridžā atklāj, ka viņi ir pārprogrammējuši ādas šūnas no 38 un 53 gadus veciem cilvēkiem, lai padarītu tos par 30 gadiem “jaunākus”.

Procedūra pagriež novecošanas pulksteni tālāk nekā iepriekšējās pārprogrammēšanas procedūras, nesabojājot šūnas.

Pētnieki saka, ka viņi var pat daļēji atjaunot funkcijas, kas tika zaudētas vecākās šūnās.

Kamēr pētījumi joprojām ir agrīnā stadijā, atklājumi galu galā varētu mainīt reģeneratīvo medicīnu, īpaši, ja tos var atkārtot citos šūnu tipos un citos ķermeņa audos, apgalvo pētnieki.

Novecojošas šūnas eksperimentosvairāk līdzinājās ādas šūnām, ko sauc par fibroblastiem, kas ražo kolagēnu — proteīnu, kas satur ķermeni kopā un uztur to stipru.

Fibroblastu skaits cilvēka ādā pakāpeniski samazinās līdz ar vecumu. Šīs šūnas arī sarūk līdz ar vecumu.

Jaunie atklājumi varētu novest pie mērķtiecīgas pieejas novecošanās ārstēšanai, kas varētu "revolūciju" mainīt reģeneratīvo medicīnu, saka pētnieki.

Jaunais pētījums tika veikts Babrahama institūtā, dzīvības zinātņu pētniecības institūtā Kembridžā, un publicēts žurnālā. eLife.

"Mūsu rezultāti ir liels progress mūsu izpratnē par šūnu pārprogrammēšanu," sacīja Dr. Diljeets Gils no Babrahama institūta.

"Mēs esam pierādījuši, ka šūnas var atjaunot, nezaudējot savu funkciju, un ka atjaunošanas mērķis ir atjaunot kādu funkciju vecajām šūnām.

"Fakts, ka mēs redzējām arī novecošanas rādītāju maiņu ar slimībām saistītos gēnos, ir īpaši daudzsološs šī darba nākotnei."

Pieaugot vecumam, šūnu funkcionalitāte samazinās, un genoms – to DNS projekts – tiek bagātināts ar novecošanas pazīmēm.

Reģeneratīvās bioloģijas mērķis ir salabot vai nomainīt šūnas, pat vecās.

Viens no svarīgākajiem instrumentiem reģeneratīvajā bioloģijā ir mūsu spēja radīt “inducētas” cilmes šūnas.

Tomēr šis process būtībā izdzēš šūnu funkcijas, dodot tām iespēju kļūt par jebkura veida šūnām.

Darbs sākotnēji izriet no Roslinas institūta Edinburgā 90. gados, lai no sešgadīgas aitas izņemtu piena šūnu pārvērstu embriju.

Šī projekta rezultātā tika radīta aita Dollija — pirmais zīdītājs, kas klonēts no pieaugušas somatiskās šūnas.

Dollijas radīšana parādīja, ka nobriedušas šūnas kodolā esošie gēni joprojām spēj atgriezties embrionālā totipotentā stāvoklī – tas nozīmē, ka šūna var dalīties, veidojot visas dzīvnieka dažādās šūnas.

Tas pavēra ceļu Nobela prēmijas laureātam zinātniekam Dr. Shinya Yamanaka, kurš 2007. gadā kļuva par pirmo zinātnieku, kurš pārveidoja normālas šūnas, kurām ir noteikta funkcija, cilmes šūnās, kurām ir īpaša spēja attīstīties par jebkura veida šūnām.

Šī metode, ko sauc par IPS, aizņem apmēram 50 dienas un izmanto četras galvenās molekulas, ko sauc par Yamanaka transkripcijas faktoriem - Oct4, Sox2, Klf4 un cMyc.

Babrahama institūta jaunā metode, ko sauc par nobriešanas fāzes pārejošu pārprogrammēšanu, pakļauj šūnas Yamanaka faktoriem tikai 13 dienas, nevis 50 dienas.

Šajā brīdī šūnas vēl nebija pārvērtušās par embriju cilmes šūnām, bet tika “atjaunotas” tā, it kā tās būtu 30 gadus jaunākas.

Daļēji pārprogrammētajām šūnām tika dots laiks augt normālos apstākļos, lai novērotu, vai to īpašā ādas šūnu funkcija ir atgriezusies.

Genomiskā analīze parādīja, ka šūnas ir atguvušas ādas šūnām raksturīgos marķierus (fibroblastus), kas tika apstiprināts, novērojot kolagēna ražošanu pārprogrammētajās šūnās.

Lai pierādītu, ka šūnas ir atjaunojušās, pētnieki meklēja izmaiņas novecošanās īpašībās.

Pētnieki pārbaudīja vairākus šūnu vecuma rādītājus. Pirmais ir epiģenētiskais pulkstenis, kur visā genomā esošās ķīmiskās zīmes norāda uz vecumu.

Otrais ir transkripts, visi gēnu rādījumi, ko ražo šūna.

Izmantojot šos divus pasākumus, pārprogrammētās šūnas atbilst to šūnu profilam, kuras bija 30 gadus jaunākas salīdzinājumā ar atsauces datu kopām, sacīja komanda.

Šo paņēmienu nevar nekavējoties pārvērst klīniskā vidē, jo PD palielina vēža risku.

Pagaidām nākamie izpētes soļi ir izprast precīzu mehānismu, kas padarīja šo daļējo pārprogrammēšanu iespējamu, taču galu galā to varētu izmantot šūnu terapijā situācijās, kad šūnu vecums ietekmē, piemēram: B. ādas dziedēšanā pēc apdegumiem.

Šīs metodes iespējamie pielietojumi ir atkarīgi no tā, vai šūnas ne tikai parādās jaunākas, bet arī darbojas kā jaunas šūnas.

Fibroblasti ražo kolagēnu, kaulos, ādas cīpslās un saitēs atrodamu molekulu, kas palīdz strukturēt audus un dziedēt brūces.

Atjaunotie fibroblasti ražoja vairāk kolagēna proteīnu, salīdzinot ar kontroles šūnām, kurām nebija veikta pārprogrammēšanas process, atklāja Babrahama institūta pētnieki.

Fibroblasti pārvietojas arī vietās, kur nepieciešams remonts, tāpēc pētnieki pārbaudīja daļēji atjaunotās šūnas, izveidojot mākslīgu griezumu šūnu slānī traukā.

Viņi atklāja, ka viņu apstrādātie fibroblasti iekļuva spraugā ātrāk nekā vecākas šūnas - daudzsološa zīme, ka kādu dienu varētu izveidot šūnas, kas labāk dziedē brūces.

Pētnieki arī vēlas noskaidrot, vai jaunā metode darbojas uz citiem audiem, piemēram, muskuļiem, aknām un asins šūnām.

Nākotnē šis pētījums varētu pavērt arī citas terapeitiskās iespējas; Pētnieki novēroja, ka viņu metode ietekmēja arī citus gēnus, kas saistīti ar ar vecumu saistītām slimībām un simptomiem.

APBA2 gēns, kas ir saistīts ar Alcheimera slimību, un MAF gēns, kam ir nozīme kataraktas attīstībā, abi parādīja izmaiņas jaunības transkripcijas līmenī.

Veiksmīgas pagaidu pārprogrammēšanas mehānisms vēl nav pilnībā izprasts, un tā ir nākamā mīkla, kas jāizpēta.

Pētnieki spekulē, ka galvenie genoma reģioni, kas iesaistīti šūnu identitātes veidošanā, var izvairīties no pārprogrammēšanas procesa.

Profesors Volfs Reiks, grupas vadītājs epiģenētikas pētniecības programmā, kurš nesen pārcēlās uz Altos Labs Kembridžas institūta vadīšanu, teica: "Šim darbam ir ļoti aizraujošas sekas.

"Mēs, iespējams, spēsim identificēt gēnus, kas atjaunojas bez pārprogrammēšanas, un mērķējam tos, lai samazinātu novecošanas ietekmi.

"Šī pieeja sola vērtīgus atklājumus, kas varētu atvērt pārsteidzošus terapeitiskos apvāršņus."

Profesors Reiks stāsta BBC ka termini jaunības eliksīrs vai pretnovecošanās tablete nav gluži absurdi.

"Šis paņēmiens ir izmantots ģenētiski modificētām pelēm, un ir dažas atjaunošanās pazīmes," viņš teica.

"Viens pētījums parādīja pazīmes, kas liecina par atjaunotu aizkuņģa dziedzeri, kas ir interesants ar tā potenciālu cīnīties pret diabētu."