Biotechnolodzy z niemieckiego Uniwersytetu i Szpitala Uniwersyteckiego w Bonn poinformowali o spektakularnym odmłodzeniu ludzkich komórek. Wyniki swoich badań opublikowali na łamach magazynu „Aging Cell”, prestiżowego międzynarodowego magazynu naukowego ukazującego się od 2002 r.
Badacze zresetowali zegary molekularne. Cofnęli 80-letnie komórki o 60 lat
Naukowcy przeprogramowali prekursorowe komórki czerwonych krwinek w komórki macierzyste. Z tych można następnie uzyskać neurony. Jak podkreślili autorzy badania, w trakcie tego procesu zegary molekularne wskazujące wiek komórki zostały zresetowane. Biotechnolodzy podali za przykład komórkę pobraną od 80-letniej osoby, którą udało się przekształcić w komórkę macierzystą o wieku molekularnym poniżej 20 lat.
Wyjaśniając znaczenie swojego odkrycia, naukowcy przypomnieli, że ludzki organizm składa się z setek typów komórek, a wszystkie one wywodzą się z zapłodnionej komórki jajowej, dlatego mają ten sam materiał genetyczny. W toku rozwoju każda z nich specjalizuje się jednak w pełnieniu określonych funkcji. Dlatego komórka skóry nie może samoistnie przekształcić się w komórkę wątroby, a komórka krwi – w neuron. Współczesna biotechnologia pozwala jednak cofnąć ten proces specjalizacji, nadając komórkom nowe możliwości. Swoistego przeprogramowania, na przykład z komórki skóry w tkankę nerwową, dokonuje się za pomocą cząstek sterujących jej zachowaniem.
Czytaj więcej
Naukowcy znaleźli sposób na łączenie biologii z elektroniką, otwierając nowe możliwości w zakresie przechowywania danych i obliczeń. DNA nie tylko...
Ten sam zespół udowodnił już we wcześniejszych badaniach, że komórki nerwowe uzyskane w ten sposób po przeszczepieniu do mózgów myszy tworzą połączenia z istniejącymi neuronami. – W najnowszym badaniu skupiliśmy się jednak na innym zjawisku – na obserwacji, że podczas przeprogramowywania komórki ulegają wyraźnemu odmłodzeniu – tłumaczył cytowany w materiałach prasowych prof. dr Oliver Brüstle ze Szpitala Uniwersyteckiego w Bonn.
Aby określić wiek komórki, badacze posłużyli się epigenetycznymi zegarami molekularnymi, które pozwalają oszacować upływ czasu na podstawie zmian zachodzących w DNA. Zmiany te nie dotyczą samej informacji genetycznej, lecz mają wpływ na to, z jaką częstotliwością jest ona odczytywana. Komórki pobrane od 80-letniej osoby po zakończonym procesie wykazywały wiek molekularny poniżej 20 lat. – Wiemy również, że to epigenetyczne odmłodzenie sprawia, iż komórki rzeczywiście zachowują się, jakby były młode – dodał badacz.
Komórki młodniały 100 dni. „Idealny model eksperymentalny”
O tym, że przeprogramowanie komórek może przynieść efekt odmłodzenia, było wiadomo już wcześniej. Dotąd proces ten obserwowano jednak tylko wtedy, gdy zmiana zachodziła dwuetapowo. Biotechnolodzy potrafili na przykład najpierw przekształcić komórkę krwi w pluripotencjalną komórkę macierzystą mogącą rozwinąć się w niemal każdy typ komórki organizmu. Następnie pobudzali ją do przemiany w nerwową komórkę macierzystą, z której mogą powstawać już tylko komórki mózgu. Jak podkreślili naukowcy, w opisywanym badaniu proces odmładzania zachodził bardzo szybko.
Czytaj więcej
Dlaczego mieszkańcy tzw. niebieskich stref długowieczności dożywają setki w doskonałym zdrowiu? Naukowcy od lat szukali odpowiedzi w diecie i klima...
– My przekształciliśmy komórki krwi bezpośrednio w nerwowe komórki macierzyste, czyli z pominięciem etapu komórki pluripotencjalnej. W naszym podejściu odmładzanie zachodziło stopniowo i można je było śledzić przez ponad 100 dni – tłumaczył prof. Brüstle. Jak dodał, pozwala to na niedostępne dotąd badanie odmładzania komórek. – Odmładzanie trwające przez tak długi czas stanowi idealny model eksperymentalny. Ponieważ zegary epigenetyczne są stopniowo resetowane przez kilka tygodni, możemy wykorzystać ten model do badania, jakie czynniki i substancje aktywne przyspieszają lub spowalniają proces odmładzania – podkreślił naukowiec.
Odkrycie może według badacza mieć istotny wpływ na rozwój neuronauki i medycyny. – W końcu to wiek jest najważniejszym czynnikiem ryzyka chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera – przypomniał.
Marek Matacz (PAP)
mat/ bar/
