Новата работа на учените в рамките на изследователската програма на Института по епигенетика направи възможно частично
Какво е регенеративна медицина?
С възрастта, способността на човешките клеткифункцията е намалена, а следите от стареене се натрупват в генома. Регенеративната биология се фокусира върху възстановяването или подмяната на клетките. Един от най-важните инструменти на регенеративната биология е способността ни да създаваме „индуцирани“ стволови клетки. Този процес е резултат от няколко стъпки, всяка от които изтрива някои от белезите, които правят клетките специализирани. Теоретично тези стволови клетки могат да се превърнат в всякакъв тип клетки. Проблемът е, че учените все още не могат надеждно да пресъздадат условията за повторно диференциране на стволовите клетки във всички типове клетки.
да върнеш времето назад
Нов метод, базиран на получената технологияНобеловата награда, която учените използват за създаване на стволови клетки, решава проблема с пълното изтриване на клетъчната идентичност, като спира препрограмирането в даден момент от процеса. Така учените са открили точния баланс между препрограмирането на клетките, което ги прави биологично по-млади, но в същото време им позволява да възстановят своите специализирани клетъчни функции.
През 2007 г. Шиня Яманака е първият учен, който превръща нормалните клетки, които изпълняват специфична функция, в стволови клетки, които притежаватПълният процес на препрограмиране на стволовите клетки отнемаоколо 50 дни и изисква използването на четири ключови молекули, наречени фактори на Яманака.
Новият метод, който учените нарекоха „преходенпрепрограмиране на фазата на съзряване, излага клетките на факторите Яманака само за 13 дни. В този момент се отстраняват свързаните с възрастта промени и клетките временно губят своята „индивидуалност“. На частично препрограмираните кожни клетки е дадено време да растат при нормални условия, за да се види дали тяхната специфична се е върнала. Анализът на генома показа, че те отново са "получили" характерни маркери, в този случай фибробласти. Учените потвърдиха резултатите, когато наблюдаваха производството на колаген в препрограмираните клетки.
Възрастта не е просто число
За да покаже, че клетките са подмладени,изследователите са търсили промени в признаците на стареене. Както обясни д-р Дилджит Гил от лабораторията Волф Рейк в Института Бабрахам: „Нашето разбиране за стареенето на молекулярно ниво се разшири през последното десетилетие. Това доведе до методи, които позволяват на учените да измерват свързаните с възрастта биологични промени в човешките клетки. Приложихме това в нашия експеримент."
Изследователите са изследвали няколко индикатораклетъчна възраст. Първият е епигенетичният часовник, където химическите белези, присъстващи в генома, показват възраст. Вторият е транскриптомът, всички отчитания на гена, произведени от клетката. За тези две мерки препрограмираните клетки съответстват на профила на клетките, които са били с 30 години по-млади в сравнение с референтните набори от данни.
Какъв е долният ред?
Потенциалното приложение на тази техника се влияе от факта, че клетките не само изглеждат, но и функционират като млади клетки.Фибробластите произвеждат колаген, молекула, открита в костите, кожните сухожилия и връзките, като помага да се даде структура на тъканите и да се лекуват рани.Подмладените фибробласти произвеждат повече колагенови протеини в сравнение с контролните клетки, които не са преминали през процеса на препрограмиране.Те също са преместени в райони, които трябва да бъдат възстановени.
Както отбелязаха авторите на новата работа, методът също еоказва влияние върху други гени, свързани със свързани с възрастта заболявания и симптоми. Генът APBA2, свързан с болестта на Алцхаймер, и генът MAF, който играе роля в развитието на катаракта, показват промени към младежко ниво на транскрипция. Това ще разшири приложението на технологията.
Прочетете още:
Има друга „планета“ вътре в Земята: как тя спаси зараждащия се живот
Ново изследване опровергава теорията за пренос на светлинна енергия
Учените добавиха силиций към квантов компютър: изчисленията станаха рекордно точни