Skrivnost večne mladosti? Znanstveniki razvijajo novo tehniko za pomlajevanje kožnih celic – in trdijo, da bi lahko zavrteli uro staranja za 30 LET nazaj

Že stoletja so to sanje žensk – in moških. Zdaj znanstveniki trdijo, da so našli način, kako obrniti proces staranja človeške kože.

Raziskovalci v Cambridgeu razkrivajo, da so reprogramirali kožne celice ljudi, starih 38 in 53 let, da bi jih naredili 30 let "mlajše".

Postopek obrne uro staranja bolj nazaj kot prejšnji postopki reprogramiranja, ne da bi poškodoval celice.

Raziskovalci pravijo, da lahko celo delno obnovijo funkcije, ki so bile izgubljene v starejših celicah.

Medtem ko je raziskava še v zgodnjih fazah, bi lahko ugotovitve sčasoma spremenile regenerativno medicino, še posebej, če bi jih bilo mogoče ponoviti v drugih tipih celic in drugih tkivih v telesu, trdijo raziskovalci.

Staranje celic v poskusihpostala bolj podobna kožnim celicam, imenovanim fibroblasti, ki proizvajajo kolagen, beljakovino, ki drži telo skupaj in ga ohranja močnega.

Število fibroblastov v človeški koži s starostjo postopoma upada. Tudi te celice se s staranjem krčijo.

Raziskovalci pravijo, da bi nove ugotovitve lahko vodile do ciljnega pristopa k zdravljenju staranja, ki bi lahko "revolucioniral" regenerativno medicino.

Nova raziskava je bila izvedena na Babraham Institute, raziskovalnem inštitutu za znanosti o življenju v Cambridgeu, in objavljena v reviji eLife.

"Naši rezultati predstavljajo velik napredek v našem razumevanju reprogramiranja celic," je dejal dr. Diljeet Gill z inštituta Babraham.

»Dokazali smo, da je mogoče celice pomladiti, ne da bi pri tem izgubile svojo funkcijo in da je cilj pomlajevanja obnoviti nekaj funkcij starih celic.

"Dejstvo, da smo opazili tudi preobrat indikatorjev staranja v genih, povezanih z boleznijo, je še posebej obetavno za prihodnost tega dela."

Z naraščajočo starostjo se funkcionalnost celic zmanjšuje in genom – njihov načrt DNK – postane obogaten z znaki staranja.

Cilj regenerativne biologije je popraviti ali nadomestiti celice, tudi stare.

Eno najpomembnejših orodij v regenerativni biologiji je naša sposobnost ustvarjanja "induciranih" izvornih celic.

Vendar ta proces v bistvu izbriše celice njihove funkcije, kar jim daje možnost, da postanejo katera koli vrsta celic.

Delo prvotno izhaja iz dela na Inštitutu Roslin v Edinburghu v devetdesetih letih prejšnjega stoletja, da bi celico mlečne celice, vzete iz šestletne ovce, spremenili v zarodek.

Ta projekt je slavno vodil do nastanka ovce Dolly, prvega sesalca, kloniranega iz odrasle somatske celice.

Dollyjino ustvarjanje je pokazalo, da so geni v jedru zrele celice še vedno sposobni vrniti v embrionalno totipotentno stanje – kar pomeni, da se celica lahko deli, da proizvede vse različne celice živali.

To je utrlo pot Nobelovemu nagrajencu dr. Shinya Yamanaka, ki je leta 2007 postal prvi znanstvenik, ki je normalne celice, ki imajo specifično funkcijo, pretvoril v matične celice, ki imajo posebno sposobnost, da se razvijejo v katero koli vrsto celice.

Ta metoda, imenovana IPS, traja približno 50 dni in uporablja štiri ključne molekule, imenovane Yamanaka transkripcijski faktorji – Oct4, Sox2, Klf4 in cMyc.

Nova metoda inštituta Babraham, imenovana prehodno reprogramiranje faze zorenja, izpostavlja celice faktorjem Yamanaka le 13 dni namesto 50.

Na tej točki se celice še niso spremenile v embrionalne izvorne celice, ampak so bile "pomlajene", kot da bi bile 30 let mlajše.

Delno reprogramirane celice so imele čas za rast v normalnih pogojih, da bi opazili, ali se je njihova specifična funkcija kožnih celic povrnila.

Genomska analiza je pokazala, da so celice ponovno pridobile markerje, značilne za kožne celice (fibroblaste), kar je bilo potrjeno z opazovanjem proizvodnje kolagena v reprogramiranih celicah.

Da bi dokazali, da so se celice pomladile, so raziskovalci iskali spremembe v značilnostih staranja.

Raziskovalci so preučili več meritev starosti celic. Prva je epigenetska ura, kjer kemične oznake, prisotne v celotnem genomu, označujejo starost.

Drugi je transkriptom, vsi odčitki genov, ki jih proizvede celica.

S tema dvema ukrepoma so se reprogramirane celice ujemale s profilom celic, ki so bile 30 let mlajše v primerjavi z referenčnimi nizi podatkov, je dejala ekipa.

Tehnike ni mogoče takoj prevesti v klinično okolje, ker PD poveča tveganje za raka.

Zaenkrat so naslednji raziskovalni koraki razumevanje natančnega mehanizma, ki je omogočil to delno reprogramiranje, vendar bi ga sčasoma lahko uporabili za celične terapije v situacijah, kjer je starost celic pomembna, na primer: B. pri celjenju kože po opeklinah.

Potencialne uporabe te tehnike so odvisne od celic, ki niso le videti mlajše, ampak tudi delujejo kot mlade celice.

Fibroblasti proizvajajo kolagen, molekulo, ki jo najdemo v kosteh, kožnih kitah in vezeh, ki pomaga pri strukturi tkiv in celjenju ran.

Raziskovalci inštituta Babraham so ugotovili, da so pomlajeni fibroblasti proizvedli več kolagenskih beljakovin v primerjavi s kontrolnimi celicami, ki niso bile podvržene procesu reprogramiranja.

Fibroblasti se premaknejo tudi na področja, ki potrebujejo popravilo, zato so raziskovalci testirali delno pomlajene celice z ustvarjanjem umetnega reza v plasti celic v posodi.

Ugotovili so, da so se njihovi zdravljeni fibroblasti premaknili v vrzel hitreje kot starejše celice – obetaven znak, da bi nekega dne lahko ustvarili celice, ki bodo boljše pri celjenju ran.

Raziskovalci želijo tudi ugotoviti, ali nova metoda deluje na drugih tkivih, kot so mišice, jetra in krvne celice.

V prihodnosti bi te raziskave lahko odprle tudi druge terapevtske možnosti; Raziskovalci so ugotovili, da je njihova metoda vplivala tudi na druge gene, povezane s starostnimi boleznimi in simptomi.

Gen APBA2, ki je povezan z Alzheimerjevo boleznijo, in gen MAF, ki igra vlogo pri razvoju sive mrene, sta pokazala spremembe v smeri mladostnih ravni transkripcije.

Mehanizem za uspešnim začasnim reprogramiranjem še ni popolnoma razumljen in je naslednji del sestavljanke, ki ga je treba raziskati.

Raziskovalci špekulirajo, da se lahko ključne regije genoma, ki sodelujejo pri oblikovanju celične identitete, izognejo procesu reprogramiranja.

Profesor Wolf Reik, vodja skupine v raziskovalnem programu epigenetike, ki je pred kratkim prevzel vodenje inštituta Altos Labs Cambridge, je dejal: »To delo ima zelo razburljive posledice.

»Morda bomo lahko identificirali gene, ki se pomlajujejo brez reprogramiranja, in jih usmerili v zmanjšanje učinkov staranja.

"Ta pristop obljublja dragocena odkritja, ki bi lahko odprla neverjetna terapevtska obzorja."

Profesor Reik pripoveduje BBC da izraza eliksir mladosti ali tabletka proti staranju nista povsem absurdna.

"Tehnika je bila uporabljena na gensko spremenjenih miših in obstajajo nekateri znaki pomlajevanja," je dejal.

"Ena študija je pokazala znake pomlajene trebušne slinavke, ki je zanimiva zaradi svojega potenciala za boj proti sladkorni bolezni."