Hemligheten med evig ungdom? Forskare utvecklar en ny teknik för att föryngra hudceller - och hävdar att de kan vrida tillbaka den åldrande klockan med 30 ÅR

Det har varit kvinnors – och mäns – dröm i århundraden. Nu säger forskare att de har hittat ett sätt att vända åldrandeprocessen i mänsklig hud.

Forskare i Cambridge avslöjar att de har programmerat om hudceller från personer i åldrarna 38 och 53 för att göra dem 30 år "yngre".

Proceduren vrider den åldrande klockan längre tillbaka än tidigare omprogrammeringsprocedurer utan att skada cellerna.

Forskare säger att de till och med delvis kan återställa funktioner som gick förlorade i äldre celler.

Medan forskningen fortfarande är i ett tidigt skede kan fynden så småningom revolutionera regenerativ medicin, särskilt om de kan replikeras i andra celltyper och andra vävnader i kroppen, hävdar forskarna.

Åldrande celler i experimentblev mer som hudceller som kallas fibroblaster, som producerar kollagen, ett protein som håller ihop kroppen och håller den stark.

Antalet fibroblaster i mänsklig hud minskar gradvis med åldern. Dessa celler krymper också när vi åldras.

De nya rönen kan leda till ett riktat tillvägagångssätt för att behandla åldrande som kan "revolutionera" regenerativ medicin, säger forskare.

Den nya forskningen utfördes vid Babraham Institute, ett biovetenskapligt forskningsinstitut i Cambridge, och publicerades i tidskriften eLife.

"Våra resultat representerar ett stort framsteg i vår förståelse av cellomprogrammering", säger Dr Diljeet Gill från Babraham Institute.

"Vi har bevisat att celler kan föryngras utan att förlora sin funktion och att föryngring syftar till att återställa en viss funktion till gamla celler.

"Det faktum att vi också såg en vändning av åldrandeindikatorer i sjukdomsassocierade gener är särskilt lovande för framtiden för detta arbete."

Med stigande ålder minskar cellernas funktionalitet och genomet – deras DNA-ritning – berikas med tecken på åldrande.

Regenerativ biologi syftar till att reparera eller ersätta celler, även gamla.

Ett av de viktigaste verktygen inom regenerativ biologi är vår förmåga att skapa "inducerade" stamceller.

Men denna process raderar i huvudsak cellerna av deras funktion, vilket ger dem potential att bli vilken celltyp som helst.

Arbetet kommer ursprungligen från arbetet vid Roslin Institute i Edinburgh på 1990-talet för att förvandla en bröstcell som tagits från ett sexårigt får till ett embryo.

Detta projekt ledde berömt till skapandet av fåret Dolly, det första däggdjuret som klonades från en vuxen somatisk cell.

Dollys skapelse visade att gener i kärnan i en mogen cell fortfarande kan återgå till ett embryonalt totipotent tillstånd - vilket betyder att cellen kan dela sig för att producera alla ett djurs olika celler.

Detta banade väg för Nobelprisbelönade vetenskapsmannen Dr Shinya Yamanaka, som 2007 blev den första vetenskapsmannen att omvandla normala celler som har en specifik funktion till stamceller som har den speciella förmågan att utvecklas till vilken celltyp som helst.

Denna metod, som kallas IPS, tar cirka 50 dagar och använder fyra nyckelmolekyler som kallas Yamanaka-transkriptionsfaktorer – Oct4, Sox2, Klf4 och cMyc.

Babraham Institutes nya metod, kallad Maturation Phase Transient Reprogramming, exponerar celler för Yamanaka-faktorer i bara 13 dagar istället för 50.

Vid denna tidpunkt hade cellerna ännu inte förvandlats till embryonala stamceller, utan "föryngrades" som om de vore 30 år yngre.

De delvis omprogrammerade cellerna fick tid att växa under normala förhållanden för att observera om deras specifika hudcellsfunktion återvände.

Den genomiska analysen visade att cellerna hade återfått markörer som är karakteristiska för hudceller (fibroblaster), vilket bekräftades genom att observera kollagenproduktion i de omprogrammerade cellerna.

För att visa att cellerna hade föryngrats letade forskarna efter förändringar i åldrandets egenskaper.

Forskarna undersökte flera mått på cellålder. Den första är den epigenetiska klockan, där kemiska märken som finns i genomet indikerar ålder.

Det andra är transkriptomet, alla genavläsningar som produceras av cellen.

Genom dessa två åtgärder matchade de omprogrammerade cellerna profilen för celler som var 30 år yngre jämfört med referensdatauppsättningar, sa teamet.

Tekniken kan inte omedelbart översättas till en klinisk miljö eftersom PD ökar risken för cancer.

För nu är nästa forskningssteg att förstå den exakta mekanismen som gjorde denna partiella omprogrammering möjlig, men så småningom skulle den kunna användas för cellterapier i situationer där cellernas ålder gör skillnad, såsom: B. vid hudläkning från brännskador.

Potentiella tillämpningar av denna teknik beror på att cellerna inte bara verkar yngre utan också fungerar som unga celler.

Fibroblaster producerar kollagen, en molekyl som finns i ben, hudsenor och ligament som hjälper till att strukturera vävnader och läka sår.

De föryngrade fibroblasterna producerade mer kollagenproteiner jämfört med kontrollceller som inte hade genomgått omprogrammeringsprocessen, fann Babraham Institute-forskare.

Fibroblaster flyttar också in i områden som behöver repareras, så forskarna testade de delvis föryngrade cellerna genom att skapa ett konstgjort snitt i ett lager av celler i en skål.

De fann att deras behandlade fibroblaster flyttade in i gapet snabbare än äldre celler - ett lovande tecken på att celler en dag kan skapas som är bättre på att läka sår.

Forskarna vill också se om den nya metoden fungerar på andra vävnader som muskler, lever och blodkroppar.

I framtiden kan denna forskning också öppna upp för andra terapeutiska möjligheter; Forskarna observerade att deras metod också hade effekter på andra gener kopplade till åldersrelaterade sjukdomar och symtom.

APBA2-genen, som är associerad med Alzheimers sjukdom, och MAF-genen, som spelar en roll i utvecklingen av grå starr, visade båda förändringar mot ungdomliga transkriptionsnivåer.

Mekanismen bakom framgångsrik tillfällig omprogrammering är ännu inte helt klarlagd och är nästa pusselbit som ska utforskas.

Forskarna spekulerar i att nyckelregioner av genomet som är involverade i bildandet av cellidentitet kan undkomma omprogrammeringsprocessen.

Professor Wolf Reik, en gruppledare i epigenetikforskningsprogrammet som nyligen flyttade för att leda Altos Labs Cambridge Institute, sa: "Detta arbete har mycket spännande implikationer.

"Vi kanske kan identifiera gener som föryngras utan omprogrammering och rikta in dem för att minska effekterna av åldrande.

"Det här tillvägagångssättet lovar värdefulla upptäckter som kan öppna upp fantastiska terapeutiska horisonter."

Professor Reik berättar BBC att termerna ungdomselixir eller anti-aging piller inte är helt absurda.

"Tekniken har använts på genetiskt modifierade möss och det finns några tecken på föryngring," sa han.

"En studie visade tecken på en föryngrad bukspottkörtel, vilket är intressant för dess potential att bekämpa diabetes."