Nytt arbeid fra forskere innenfor rammen av forskningsprogrammet til Institute of Epigenetics gjorde det mulig å delvis
Hva er regenerativ medisin?
Med alderen, evnen til menneskelige cellerfunksjonen reduseres, og spor av aldring hoper seg opp i genomet. Regenerativ biologi fokuserer på reparasjon eller erstatning av celler. Et av de viktigste verktøyene for regenerativ biologi er vår evne til å lage "induserte" stamceller. Denne prosessen er resultatet av flere trinn, som hver sletter noen av merkene som gjør cellene spesialiserte. Teoretisk sett kan disse stamcellene bli alle typer celler. Problemet er at forskerne ennå ikke pålitelig kan gjenskape betingelsene for re-differensiering av stamceller til alle celletyper.
skru tilbake tiden
En ny metode basert på teknologi som mottokNobelprisen som forskere bruker til å lage stamceller løser problemet med å fullstendig slette cellulær identitet ved å stoppe omprogrammering på et tidspunkt i prosessen. Dermed har forskere funnet den nøyaktige balansen mellom omprogrammering av celler, noe som gjør dem biologisk yngre, men som samtidig lar dem gjenopprette sine spesialiserte cellulære funksjoner.
I 2007 var Shinya Yamanaka den første vitenskapsmannensom gjorde normale celler som utfører en bestemt funksjon til stamceller, som har den spesielle evnen til å utvikle seg til en hvilken som helst type celle. Hele prosessen med stamcelleomprogrammering tar omtrent 50 dager og krever bruk av fire nøkkelmolekyler kalt Yamanaka-faktorer.
Den nye metoden, som forskerne kalte "forbigåendemodningsfase omprogrammering, utsetter celler for Yamanaka-faktorer i bare 13 dager. I dette øyeblikket fjernes aldersrelaterte endringer og cellene mister midlertidig sin "individualitet". Delvis omprogrammerte hudceller fikk tid til å vokse under normale forhold for å se om deres spesifikke kom tilbake. Genomanalyse viste at de igjen "mottok" karakteristiske markører, i dette tilfellet fibroblaster. Forskerne bekreftet resultatene da de observerte kollagenproduksjon i de omprogrammerte cellene.
Alder er ikke bare et tall
For å vise at cellene er forynget,forskerne så etter endringer i tegn på aldring. Som Dr. Diljit Gill fra Wolf Reik Laboratory ved Babraham Institute forklarte: "Vår forståelse av aldring på molekylært nivå har utvidet seg i løpet av det siste tiåret. Dette har ført til metoder som lar forskere måle aldersrelaterte biologiske endringer i menneskelige celler. Vi brukte dette i eksperimentet vårt."
Forskerne studerte flere indikatorercelle alder. Den første er den epigenetiske klokken, der de kjemiske merkene i genomet indikerer alder. Det andre er transkriptomet, alle genlesninger produsert av cellen. For disse to målene samsvarte de omprogrammerte cellene med profilen til celler som var 30 år yngre sammenlignet med referansedatasettene.
Hva er bunnlinjen?
De potensielle anvendelsene av denne teknikken er påvirket avdet faktum at cellene ikke bare ser ut, men også fungerer som unge. Fibroblaster produserer kollagen, et molekyl som finnes i bein, hudsener og leddbånd, og bidrar til å gi struktur til vev og helbrede sår. Foryngede fibroblaster produserte flere kollagenproteiner sammenlignet med kontrollceller som ikke gjennomgikk omprogrammeringsprosessen. De flytter også til områder som trenger restaurering.
Som forfatterne av det nye arbeidet bemerket, er metoden ogsåhatt innvirkning på andre gener knyttet til aldersrelaterte sykdommer og symptomer. APBA2-genet, assosiert med Alzheimers sykdom, og MAF-genet, som spiller en rolle i utviklingen av grå stær, viste endringer mot et ungdommelig transkripsjonsnivå. Dette vil utvide bruken av teknologien.
Les mer:
Det er en annen "planet" inne i jorden: hvordan den reddet gryende liv
Ny studie tilbakeviser teori om lysenergioverføring
Forskere la silisium til en kvantedatamaskin: beregningene ble rekordhøye