Az Epigenetikai Intézet kutatási programja keretében új tudósok munkája részben lehetővé tette
Mi a regeneratív gyógyászat?
Az életkor előrehaladtával az emberi sejtek képességefunkciója csökken, és az öregedés nyomai felhalmozódnak a genomban. A regeneratív biológia a sejtek helyreállítására vagy cseréjére összpontosít. A regeneratív biológia egyik legfontosabb eszköze, hogy képesek vagyunk "indukált" őssejteket létrehozni. Ez a folyamat több lépés eredménye, amelyek mindegyike törli a sejtek specializálódását eredményező nyomokat. Elméletileg ezek az őssejtek bármilyen típusú sejtté válhatnak. A probléma az, hogy a tudósok még nem tudják megbízhatóan újrateremteni az őssejtek minden sejttípusra történő újradifferenciálódásának feltételeit.
visszafordítani az időt
Egy új módszer, amely a kapott technológián alapulA Nobel-díj, amelyet a tudósok őssejtek létrehozására használnak, megoldja a sejtazonosság teljes törlésének problémáját azáltal, hogy a folyamat egy pontján leállítja az újraprogramozást. Így a tudósok megtalálták a pontos egyensúlyt a sejtek újraprogramozása között, ami biológiailag fiatalabbá teszi őket, ugyanakkor lehetővé teszi speciális sejtfunkcióik helyreállítását.
2007-ben Shinya Yamanaka volt az első tudósamely a normál, meghatározott funkciót ellátó sejteket őssejtekké változtatta, amelyek különleges képességgel rendelkeznek, hogy bármilyen típusú sejtté fejlődjenek. Az őssejt-újraprogramozás teljes folyamata körülbelül 50 napot vesz igénybe, és négy kulcsmolekula, az úgynevezett Yamanaka-faktor alkalmazását igényli.
Az új módszer, amelyet a tudósok "tranziensnek" neveztekérési fázis újraprogramozása, a sejteket csak 13 napig teszi ki a Yamanaka faktoroknak. Ebben a pillanatban az életkorral összefüggő változások megszűnnek, és a sejtek átmenetileg elveszítik "egyéniségüket". A részben átprogramozott bőrsejteknek időt adtak, hogy normális körülmények között növekedjenek, hogy megnézzék, visszatér-e a sajátjuk. A genomelemzés kimutatta, hogy ismét jellegzetes markereket, jelen esetben fibroblasztokat „kaptak”. A tudósok megerősítették az eredményeket, amikor megfigyelték a kollagéntermelést az újraprogramozott sejtekben.
Az életkor nem csak egy szám
Annak bizonyítására, hogy a sejtek megfiatalodtak,a kutatók az öregedés jeleinek változásait keresték. Dr. Diljit Gill, a Babraham Intézet Wolf Reik Laboratóriumának munkatársa kifejtette: „Molekuláris szintű öregedéssel kapcsolatos ismereteink az elmúlt évtizedben bővültek. Ez olyan módszerekhez vezetett, amelyek lehetővé teszik a tudósok számára az életkorral összefüggő biológiai változások mérését az emberi sejtekben. Ezt alkalmaztuk a kísérletünkben."
A kutatók számos mutatót tanulmányoztaksejt kora. Az első az epigenetikus óra, ahol a genomban jelenlévő kémiai jelek jelzik az életkort. A második a transzkriptom, a sejt által termelt összes gén. Ennél a két mérésnél az újraprogramozott sejtek megegyeztek a referencia adatkészletekhez képest 30 évvel fiatalabb sejtek profiljával.
Mi a lényeg?
Ennek a technikának a lehetséges alkalmazásait befolyásoljaaz a tény, hogy a sejtek nem csak kinéznek, hanem úgy is működnek, mint a fiatalok. A fibroblasztok kollagént termelnek, egy olyan molekulát, amely a csontokban, a bőr inakban és az ínszalagokban található, és segíti a szövetek szerkezetét és a sebek gyógyulását. A megfiatalított fibroblasztok több kollagénfehérjét termeltek, mint a kontrollsejtek, amelyek nem estek át az újraprogramozási folyamaton. Olyan területekre is költöznek, amelyek helyreállításra szorulnak.
Ahogy az új mű szerzői megjegyezték, a módszer is azhatással volt az életkorral összefüggő betegségekhez és tünetekhez kapcsolódó egyéb génekre. Az Alzheimer-kórhoz kapcsolódó APBA2 gén és a szürkehályog kialakulásában szerepet játszó MAF gén a fiatalos transzkripciós szint felé mutatott változásokat. Ez kiterjeszti a technológia alkalmazását.
Olvass tovább:
Van egy másik „bolygó” a Földön belül: hogyan mentette meg a születőben lévő életet
Egy új tanulmány cáfolja a fényenergia transzfer elméletét
A tudósok szilíciumot adtak egy kvantumszámítógéphez: a számítások rekord pontosságúak lettek