Старе ћелије су репрограмиране и постале су 30 година млађе: како то функционише

Нови рад научника у оквиру истраживачког програма Института за епигенетику омогућио је делимично

вратити функцију старих ћелија, као иподмлађују молекуларне индикаторе биолошке старости. Студија је објављена у часопису еЛифе. И, иако је ова тема још увек у раним фазама проучавања, она има потенцијал да револуционише регенеративну медицину.

Шта је регенеративна медицина?

Са годинама, способност људских ћелијафункција је смањена, а трагови старења се акумулирају у геному. Регенеративна биологија се фокусира на поправку или замену ћелија. Једно од најважнијих оруђа регенеративне биологије је наша способност да створимо "индуковане" матичне ћелије. Овај процес је резултат неколико корака, од којих сваки брише неке од ознака које ћелије чине специјализованим. Теоретски, ове матичне ћелије могу постати било која врста ћелија. Проблем је у томе што научници још увек не могу поуздано да створе услове за поновну диференцијацију матичних ћелија у све типове ћелија.

врати време

Нова метода заснована на технологији која је примилаНобелова награда коју научници користе за стварање матичних ћелија решава проблем потпуног брисања ћелијског идентитета заустављањем репрограмирања у неком тренутку процеса. Тако су научници пронашли тачну равнотежу између репрограмирања ћелија, што их чини биолошки млађим, али им истовремено омогућава да обнове своје специјализоване ћелијске функције.

2007. Шиња Јаманака је био први научниккоји је нормалне ћелије које обављају одређену функцију претворио у матичне ћелије, које имају посебну способност да се развију у било коју врсту ћелије. Комплетан процес репрограмирања матичних ћелија траје око 50 дана и захтева коришћење четири кључна молекула названа Иаманака фактори.

Нова метода, коју су научници назвали „пролазнарепрограмирање фазе сазревања, излаже ћелије факторима Јаманаке само 13 дана. У овом тренутку се уклањају промене везане за узраст и ћелије привремено губе своју "индивидуалност". Делимично репрограмиране ћелије коже добиле су времена да расту у нормалним условима како би се видело да ли се њихова специфична ћелија вратила. Анализа генома је показала да су поново „примили“ карактеристичне маркере, у овом случају фибробласте. Научници су потврдили резултате када су посматрали производњу колагена у репрограмираним ћелијама.

Године нису само број

Да покаже да су ћелије подмлађене,истраживачи су тражили промене у знацима старења. Како је објаснила др Диљит Гилл из лабораторије Волф Реик на Институту Бабрахам, „Наше разумевање старења на молекуларном нивоу се проширило током протекле деценије. Ово је довело до метода које омогућавају научницима да мере биолошке промене у људским ћелијама које су повезане са узрастом. Ово смо применили у нашем експерименту."

Истраживачи су проучавали неколико индикатораћелијско доба. Први је епигенетски сат, где хемијске ознаке присутне у геному указују на старост. Други је транскриптом, читав ген који производи ћелија. За ове две мере, репрограмиране ћелије су одговарале профилу ћелија које су биле 30 година млађе у поређењу са референтним скуповима података.

Која је суштина?

На потенцијалне примене ове технике утичучињеница да ћелије не само да изгледају, већ и функционишу као младе. Фибробласти производе колаген, молекул који се налази у костима, тетивама коже и лигаментима, помажући да се ткивима да структура и зарасту ране. Подмлађени фибробласти су произвели више протеина колагена у поређењу са контролним ћелијама које нису биле подвргнуте процесу репрограмирања. Они се такође селе у области којима је потребна рестаурација.

Како су приметили аутори новог рада, метод је такођеимао утицај на друге гене повезане са болестима и симптомима везаним за старење. Ген АПБА2, повезан са Алцхајмеровом болешћу, и ген МАФ, који игра улогу у развоју катаракте, показали су промене ка младалачком нивоу транскрипције. Ово ће проширити примену технологије.

Опширније:

Постоји још једна „планета“ унутар Земље: како је спасила живот у настајању

Нова студија побија теорију преноса светлосне енергије

Научници су додали силицијум у квантни рачунар: прорачуни су постали рекордно тачни