Celulele vechi au fost reprogramate și au devenit cu 30 de ani mai tinere: cum funcționează

Noi lucrări ale oamenilor de știință în cadrul programului de cercetare al Institutului de Epigenetică au făcut posibilă parțial

restabilirea funcției celulelor vechi, precum șiîntinerirea indicatorilor moleculari ai vârstei biologice. Studiul a fost publicat în jurnalul eLife. Și, deși acest subiect este încă în stadiile incipiente de studiu, are potențialul de a revoluționa medicina regenerativă.

Ce este medicina regenerativă?

Odată cu vârsta, capacitatea celulelor umanefuncția este redusă, iar urmele de îmbătrânire se acumulează în genom. Biologia regenerativă se concentrează pe repararea sau înlocuirea celulelor. Unul dintre cele mai importante instrumente ale biologiei regenerative este capacitatea noastră de a crea celule stem „induse”. Acest proces este rezultatul mai multor etape, fiecare dintre acestea ștergând unele dintre semnele care fac celulele specializate. Teoretic, aceste celule stem pot deveni orice tip de celulă. Problema este că oamenii de știință nu pot recrea încă în mod fiabil condițiile de rediferențiere a celulelor stem în toate tipurile de celule.

intoarce timpul inapoi

O nouă metodă bazată pe tehnologie care a primitPremiul Nobel pe care oamenii de știință îl folosesc pentru a crea celule stem rezolvă problema ștergerii totale a identității celulare, oprind reprogramarea la un moment dat al procesului. Astfel, oamenii de știință au găsit echilibrul exact între reprogramarea celulelor, ceea ce le face mai tinere din punct de vedere biologic, dar în același timp le permite să-și refacă funcțiile celulare specializate.

În 2007, Shinya Yamanaka a fost primul om de științăcare a transformat celulele normale care îndeplinesc o funcție specifică în celule stem, care au capacitatea specială de a se dezvolta în orice tip de celulă. Procesul complet de reprogramare a celulelor stem durează aproximativ 50 de zile și necesită utilizarea a patru molecule cheie numite factori Yamanaka.

Noua metodă, pe care oamenii de știință au numit-o „tranzitoriereprogramarea fazei de maturare, expune celulele la factorii Yamanaka doar 13 zile. În acest moment, modificările legate de vârstă sunt eliminate și celulele își pierd temporar „individualitatea”. Celulelor pielii parțial reprogramate li s-a dat timp să se dezvolte în condiții normale pentru a vedea dacă cea specifică a revenit. Analiza genomului a arătat că au „primit” din nou markeri caracteristici, în acest caz, fibroblaste. Oamenii de știință au confirmat rezultatele când au observat producția de colagen în celulele reprogramate.

Vârsta nu este doar un număr

Pentru a arăta că celulele sunt întinerite,cercetătorii au căutat modificări ale semnelor îmbătrânirii. După cum a explicat dr. Diljit Gill de la Laboratorul Wolf Reik de la Institutul Babraham, „Înțelegerea noastră despre îmbătrânirea la nivel molecular s-a extins în ultimul deceniu. Acest lucru a condus la metode care permit oamenilor de știință să măsoare modificările biologice legate de vârstă în celulele umane. Am aplicat acest lucru în experimentul nostru.”

Cercetătorii au studiat mai mulți indicatorivârsta celulară. Primul este ceasul epigenetic, unde semnele chimice prezente în genom indică vârsta. Al doilea este transcriptomul, toate citirile genelor produse de celulă. Pentru aceste două măsuri, celulele reprogramate s-au potrivit cu profilul celulelor care au fost cu 30 de ani mai tinere în comparație cu seturile de date de referință.

Care este linia de jos?

Aplicațiile potențiale ale acestei tehnici sunt influențate defaptul că celulele nu numai că arată, ci și funcționează ca cele tinere. Fibroblastele produc colagen, o moleculă care se găsește în oase, tendoanele pielii și ligamentele, contribuind la structurarea țesuturilor și la vindecarea rănilor. Fibroblastele întinerite au produs mai multe proteine ​​de colagen în comparație cu celulele de control care nu au trecut prin procesul de reprogramare. De asemenea, se mută în zone care necesită restaurare.

După cum au remarcat autorii noii lucrări, metoda este, de asemeneaa avut un impact asupra altor gene asociate cu boli și simptome legate de vârstă. Gena APBA2, asociată cu boala Alzheimer, și gena MAF, care joacă un rol în dezvoltarea cataractei, au prezentat modificări către un nivel de transcripție tânăr. Acest lucru va extinde aplicarea tehnologiei.

Citeste mai mult:

Există o altă „planetă” în interiorul Pământului: cum a salvat viața în curs de dezvoltare

Un nou studiu respinge teoria transferului de energie luminoasă

Oamenii de știință au adăugat siliciu la un computer cuantic: calculele au devenit record de precise