Нова робота вчених в рамках дослідницької програми Інституту епігенетики дозволила частково
Що таке регенеративна медицина?
З віком здатність клітин людинифункціонувати знижується, і в геном накопичуються сліди старіння. Регенеративна біологія спрямована на відновлення або заміну клітин. Одним із найважливіших інструментів регенеративної біології є наша здатність створювати «індуковані» стовбурові клітини. Цей процес - результат кількох кроків, кожен з яких стирає деякі з міток, які роблять клітини спеціалізованими. Теоретично ці стовбурові клітини можуть стати клітинами будь-якого типу. Проблема в тому, що поки що вчені не можуть надійно відтворити умови для повторної диференціювання стовбурових клітин у всі типи клітин.
Звернути час назад
Новий метод, заснований на технології, що отрималаНобелівську премію, яку вчені використовують для створення стовбурових клітин, вирішує проблему стирання клітинної ідентичності, зупиняючи перепрограмування на якомусь етапі процесу. Таким чином, вчені знайшли точний баланс між перепрограмування клітин, що робить їх біологічно молодше, але при цьому дозволяє відновити їх спеціалізовані клітинні функції.
У 2007 році Сінья Яманака був першим вченим, який перетворив нормальні клітини, які виконують певну функцію, в стовбурові клітини, які володіють...Повний процес перепрограмування стовбурових клітин займаєблизько 50 днів і вимагає використання чотирьох ключових молекул, які називаються факторами Яманака.
Новий метод, який вчені назвали «минущеперепрограмування фази дозрівання», піддає клітини впливу факторів Яманаки лише на 13 днів. У цей момент видаляються вікові зміни та клітини тимчасово втрачають свою «індивідуальність». Частково перепрограмовані клітини шкіри дали час для зростання в нормальних умовах, щоб подивитися, чи повернеться їх специфічна. Аналіз геному показав, що вони знову «отримали» характерні маркери, у разі — фібробласти. Вчені підтвердили результати, коли спостерігали продукцію колагену у перепрограмованих клітинах.
Вік - це не просто число
Щоб показати, що клітини омолодилися,дослідники шукали зміни у ознаках старіння. Як пояснив доктор Ділджіт Гілл із лабораторії Вольфа Рейка в Інституті Бабрахама: «Наше розуміння старіння на молекулярному рівні розширилося за останнє десятиліття. Це призвело до появи методів, які дозволяють вченим вимірювати пов'язані з віком біологічні зміни у клітинах людини. Ми застосували це у нашому експерименті».
Дослідники вивчили кілька показниківклітинного віку. По-перше, це епігенетичний годинник, де хімічні мітки, присутні в геномі, вказують на вік. Другий - це транскриптом, всі зчитування генів, що виробляються клітиною. За цими двома показниками перепрограмовані клітини відповідали профілю клітин, які були на 30 років молодші порівняно з еталонними наборами даних.
Що в підсумку?
На потенційне застосування цієї методики впливає той факт, що клітини не тільки виглядають, але і функціонують як молоді клітини.Фібробласти виробляють колаген, молекулу, яка міститься в кістках, сухожиллях шкіри та зв'язках, допомагаючи надавати структуру тканинам і загоювати рани.Омолоджені фібробласти виробляли більше білків колагену в порівнянні з контрольними клітинами, які не пройшли процес перепрограмування.Також їх переміщують на території, які потребують відновлення.
Як зазначили автори нової роботи, метод такожвплинув на інші гени, пов'язані з віковими захворюваннями та симптомами. Ген APBA2, пов'язаний із хворобою Альцгеймера, та ген MAF, що грає роль у розвитку катаракти, показали зміни у бік юнацького рівня транскрипції. Це розширить застосування технології.
Читати далі:
Усередині Землі є ще «планета»: як вона врятувала життя, що зароджується.
Нове дослідження спростовує теорію про передачу світлової енергії
Вчені додали до квантового комп'ютеру кремній: обчислення стали рекордно точними