Więcej o problemach związanych ze starzeniem się organizmu przeczytasz na głównej stronie Gazeta.pl.
Genetycy z Instytutu Babraham (Wielka Brytania) donoszą, że udało im się tak przeprogramować ludzkie komórki skóry, że te "odmłodniały" o 30 lat. Co więcej, odmłodzone komórki nadal były w pełni funkcjonalne i podjęły produkcję kolagenu. Dlaczego to takie ważne?
Starzenie się na poziomie komórkowym oznacza dysfunkcję komórek, zmienioną ekspresję genów i zaburzony epigenom (zestaw modyfikacji chemicznych DNA lub białek histonowych niezmieniające samej informacji genetycznej). To wszystko prowadzi do spadku sprawności organizmu i do chorób. Aby odwrócić niekorzystne zmiany wynikające z wieku komórek, genetycy próbują te komórki przeprogramowywać, czyli przekształcać komórki somatyczne w pluripotencjalne komórki macierzyste (iPSC).
- Jednak podczas tego procesu tożsamość komórek somatycznych zostaje utracona - tłumaczą naukowcy. Po przeprogramowaniu takie komórki przypominają teraz komórki płodu, a ponowne doprowadzenie ich do stanu pełnej dojrzałości i funkcjonalności jest niezwykle trudne.
Jak odmłodzić komórkę, nie tracąc nic z jej funkcji?
To problem, przed którym stanęli genetycy próbujący "majstrować" z wiekiem komórki. Po raz pierwszy proces przeprogramowywania komórki, czyli przekształcenia dojrzałej komórki, pełniącej określoną funkcję, w komórkę macierzystą, przeprowadził japoński naukowiec, laureat Nagrody Nobla z 2007 roku, Shinyi Yamanaka. Jak wszystkie komórki macierzyste, tak i te, które uzyskał Yamanaka, mogą się przekształcić w dowolny typ komórki. Jak jednak sprawić, żeby "odmłodzone" komórki skóry ponownie rozwinęły się w dojrzałe komórki skóry?
Brytyjskiemu zespołowi pomogły wcześniejsze odkrycia wskazujące, że epigenom wydaje się odmłodzony jeszcze w fazie przeprogramowywania komórki, a zatem przechodzenie całego procesu, aż do etapu komórki macierzystej, nie jest niezbędne, aby odwrócić proces starzenia się komórek somatycznych.
Idąc tym tropem, naukowcy przekształcali komórki skóry tylko do pewnego momentu. Ten skrócony proces nazwali "przeprogramowaniem przejściowym fazy dojrzewania" (maturation phase transient reprogramming - MPTR). Ta metoda odmładzania komórek okazała się o wiele szybsza. Pełny proces przeprogramowania komórek macierzystych przy użyciu czterech kluczowych cząsteczek, zwanych czynnikami Yamanaka, trwa około 50 dni. Teraz naukowcom wystarczyło 13 dni, aby otrzymać odmłodzoną komórkę, która jednak zachowała swoją pierwotną tożsamość i funkcję.
Komórki skóry młodsze o 30 lat
Naukowcy przyjrzeli się wiekowi uzyskanych w ten sposób komórek, aby sprawdzić, czy rzeczywiście "odmłodniały". Pomógł w tym tak zwany zegar epigenetyczny, w którym ocenia się pewne znaczniki chemiczne obecne w całym genomie. Drugi sposób na odkrycie wielu komórek to badanie transkryptomu, czyli zestawu cząsteczek mRNA obecnych w określonym momencie w komórce. Dzięki tym dwóm pomiarom naukowcy dowiedli, że przeprogramowane komórki pasowały do profilu komórek młodszych o 30 lat.
Komórkom dano też czas na wzrost w normalnych warunkach, aby zaobserwować, czy powróciły ich funkcje jako komórek skóry. I rzeczywiście, komórki podjęły swoją pracę i zaczęły produkować kolagen.
- Udowodniliśmy, że komórki można odmłodzić bez utraty ich funkcji i że odmładzanie może służyć przywracaniu niektórych funkcji starym komórkom - mówi Diljeet Gill, współautor odkrycia.
Czemu może posłużyć to odkrycie, oprócz tego, że być może odejmie nam zmarszczek? Naukowcy są pełni optymizmu. Uważają, że w przyszłości możliwe jest wykorzystanie ich pracy do leczenia wielu chorób, w tym chorób serca i neurodegeneracyjnych. Obecnie skupiają się na sprawdzeniu, czy technika MPTR sprawdza się w innych niż skóra typach komórek.
Wyniki badania zostały opublikowane w czasopiśmie "eLife".
Źródła: ScienceAlert.com, eLife
![Leworęczność: błogosławieństwo czy przekleństwo? [jak rozpoznać, genetyka, dziedziczenie]](https://bi.im-g.pl/im/71/52/17/z24457073II,Leworeczne-dziecko--czyli-mniej-zdolne--Wrecz-prze.jpg)
