A fost visul femeilor – și al bărbaților – de secole. Acum, oamenii de știință spun că au găsit o modalitate de a inversa procesul de îmbătrânire a pielii umane.
Cercetătorii de la Cambridge dezvăluie că au reprogramat celulele pielii de la oameni de 38 și 53 de ani pentru a le face cu 30 de ani „mai tinere”.
Procedura întoarce ceasul de îmbătrânire mai înapoi decât procedurile anterioare de reprogramare, fără a deteriora celulele.
Cercetătorii spun că pot restabili chiar și parțial funcțiile care s-au pierdut în celulele mai vechi.
Deși cercetarea este încă în fazele sale incipiente, descoperirile ar putea revoluționa în cele din urmă medicina regenerativă, mai ales dacă pot fi replicate în alte tipuri de celule și alte țesuturi din organism, susțin cercetătorii.
În experimente, celulele îmbătrânite au recâștigat markeri caracteristici celulelor pielii care produc colagen, o moleculă găsită în oase, tendoane ale pielii și ligamente care ajută la structurarea țesuturilor și la vindecarea rănilor. Aici roșul arată producția de colagen de către celulele pielii numite fibroblaste
Celulele își schimbă temporar forma în timpul reprogramării temporare. Această imagine arată o singură celulă cu markeri de suprafață de fibroblast în verde
Celulele îmbătrânite în experimentea devenit mai mult ca celulele pielii numite fibroblaste, care produc colagen, o proteină care ține corpul împreună și îl menține puternic.
Numărul de fibroblaste din pielea umană scade progresiv odată cu vârsta. Aceste celule se micșorează, de asemenea, pe măsură ce îmbătrânim.
Noile descoperiri ar putea duce la o abordare țintită a tratarii îmbătrânirii care ar putea „revoluționa” medicina regenerativă, spun cercetătorii.
Noua cercetare a fost efectuată la Institutul Babraham, un institut de cercetare în științele vieții din Cambridge, și publicată în jurnal. eLife.
„Rezultatele noastre reprezintă un progres major în înțelegerea noastră a reprogramarii celulelor”, a spus dr. Diljeet Gill de la Institutul Babraham.
„Am demonstrat că celulele pot fi întinerite fără a-și pierde funcția și că întinerirea are ca scop restabilirea unei anumite funcții celulelor vechi.
„Faptul că am văzut, de asemenea, o inversare a indicatorilor de îmbătrânire în genele asociate bolii este deosebit de promițător pentru viitorul acestei lucrări.”
Odată cu înaintarea în vârstă, funcționalitatea celulelor scade și genomul - planul lor ADN - se îmbogățește cu semne de îmbătrânire.
Biologia regenerativă are ca scop repararea sau înlocuirea celulelor, chiar și a celor vechi.
Unul dintre cele mai importante instrumente în biologia regenerativă este capacitatea noastră de a crea celule stem „induse”.
Cu toate acestea, acest proces șterge în esență celulele funcției lor, oferindu-le potențialul de a deveni orice tip de celulă.
Lucrarea provine inițial din munca de la Institutul Roslin din Edinburgh în anii 1990 pentru a transforma o celulă mamară luată de la o oaie de șase ani într-un embrion.
Acest proiect a dus la crearea oaiei Dolly, primul mamifer clonat dintr-o celulă somatică adultă.
Creația lui Dolly a arătat că genele din nucleul unei celule mature sunt încă capabile să revină la o stare totipotentă embrionară - ceea ce înseamnă că celula se poate diviza pentru a produce toate celulele diferite ale unui animal.
Oaia Dolly (foto) s-a născut în iulie 1996 la Institutul Roslin din Edinburgh. A fost crescut dintr-o celulă mamară a unei oi de șase ani
Acest lucru a deschis calea pentru omul de știință, câștigător al Premiului Nobel, Dr. Shinya Yamanaka, care în 2007 a devenit primul om de știință care a transformat celulele normale care au o funcție specifică în celule stem care au capacitatea specială de a se dezvolta în orice tip de celulă.
Această metodă, numită IPS, durează aproximativ 50 de zile și utilizează patru molecule cheie numite factori de transcripție Yamanaka – Oct4, Sox2, Klf4 și cMyc.
Noua metodă a Institutului Babraham, numită Maturation Phase Transient Reprogramare, expune celulele la factorii Yamanaka pentru doar 13 zile în loc de 50.
În acest moment, celulele nu s-au transformat încă în celule stem embrionare, ci au fost „întinerite” ca și cum ar fi cu 30 de ani mai tinere.
Celulelor parțial reprogramate li sa dat timp să crească în condiții normale pentru a observa dacă funcția lor specifică a celulelor pielii a revenit.
Analiza genomică a arătat că celulele au recâștigat markeri caracteristici celulelor pielii (fibroblaste), ceea ce a fost confirmat prin observarea producției de colagen în celulele reprogramate.
Pentru a arăta că celulele s-au întinerit, cercetătorii au căutat modificări ale caracteristicilor îmbătrânirii.
Cercetarea include așa-numiții factori de transcripție Yamanaka, numiți după omul de știință japonez, câștigător al Premiului Nobel, Dr. Shinya Yamanaka (foto).
Cercetătorii au examinat mai multe măsuri ale vârstei celulelor. Primul este ceasul epigenetic, unde semnele chimice prezente în întregul genom indică vârsta.
Al doilea este transcriptomul, toate citirile genelor produse de celulă.
Prin aceste două măsuri, celulele reprogramate s-au potrivit cu profilul celulelor care erau cu 30 de ani mai tinere în comparație cu seturile de date de referință, a spus echipa.
Tehnica nu poate fi tradusă imediat într-un cadru clinic deoarece PD crește riscul de cancer.
Deocamdată, următorii pași de cercetare sunt să înțelegem mecanismul exact care a făcut posibilă această reprogramare parțială, dar în cele din urmă ar putea fi folosit pentru terapii celulare în situații în care vârsta celulelor face diferența, cum ar fi: B. în vindecarea pielii de arsuri.
Aplicațiile potențiale ale acestei tehnici depind de celulele nu numai că apar mai tinere, ci și funcționează ca celule tinere.
Fibroblastele produc colagen, o moleculă care se găsește în oase, tendoanele pielii și ligamentele care ajută la structurarea țesuturilor și la vindecarea rănilor.
Fibroblastele întinerite au produs mai multe proteine de colagen în comparație cu celulele de control care nu au suferit procesul de reprogramare, au descoperit cercetătorii Institutului Babraham.
Fibroblastele se deplasează, de asemenea, în zone care necesită reparații, așa că cercetătorii au testat celulele parțial întinerite prin crearea unei tăieturi artificiale într-un strat de celule dintr-un vas.
Ei au descoperit că fibroblastele lor tratate s-au mutat în gol mai repede decât celulele mai vechi - un semn promițător că într-o zi ar putea fi create celule care sunt mai bune la vindecarea rănilor.
Cercetătorii doresc, de asemenea, să vadă dacă noua metodă funcționează și pe alte țesuturi, cum ar fi mușchii, ficatul și celulele sanguine.
În viitor, această cercetare ar putea deschide și alte posibilități terapeutice; Cercetătorii au observat că metoda lor a avut efecte și asupra altor gene legate de boli și simptome legate de vârstă.
Gena APBA2, care este asociată cu boala Alzheimer, și gena MAF, care joacă un rol în dezvoltarea cataractei, ambele au prezentat modificări către nivelurile de transcripție tinerești.
Noile descoperiri ar putea duce la o abordare țintită a tratarii îmbătrânirii care ar putea „revoluționa” medicina regenerativă (foto de fișier)
Mecanismul din spatele reprogramării temporare de succes nu este încă pe deplin înțeles și este următoarea piesă a puzzle-ului care trebuie explorată.
Cercetătorii speculează că regiunile cheie ale genomului implicate în formarea identității celulare pot scăpa din procesul de reprogramare.
Profesorul Wolf Reik, lider de grup în programul de cercetare epigenetică, care sa mutat recent să conducă Institutul Altos Labs Cambridge, a declarat: „Această muncă are implicații foarte interesante.
„Putem fi capabili să identificăm genele care întineresc fără a le reprograma și să le țintim pentru a reduce efectele îmbătrânirii.
„Această abordare promite descoperiri valoroase care ar putea deschide orizonturi terapeutice uimitoare.”
spune profesorul Reik BBC că termenii elixir al tinereții sau pastilă anti-îmbătrânire nu sunt în întregime absurde.
„Tehnica a fost folosită pe șoareci modificați genetic și există unele semne de întinerire”, a spus el.
„Un studiu a arătat semne ale unui pancreas întinerit, ceea ce este interesant pentru potențialul său de a combate diabetul.”
