Komórki stulatków przeprogramowane do stadium komórek macierzystych

Badacze francuscy wykazali, że proces starzenia komórek może być odwracalny. Udało im się bowiem przeprogramować komórki dawców w wieku od 70 lat do 100 lat w komórki macierzyste pluripotencjalne. Oznacza to, że komórki zostały odmłodzone.

Jest to prawdziwy wyczyn, dokonany przez naukowców z instytutu genomiki funkcjonalnej (Institut de génomique fonctionnelle, Inserm/CNRS/université de Montpellier), we Francji. W rzeczywistości, od dziesięcioleci już proces starzenia naszych komórek jest przedmiotem wielu badań naukowych: jakie mechanizmy wchodzą w grę, jakie molekuły biorą w tym udział, jakie zmiany zachodzą. I, co oczywiste, czy można odwrócić proces starzenia?

Od 2007 roku, naukowcy pokazują, że możliwe jest przeprogramowanie ludzkich dojrzałych komórek w komórki macierzyste pluripotencjalne (iPSC, czyli Induced pluripotent stem cells, indukowane komórki macierzyste pluripotencjalne), których właściwości są podobne do właściwości embrionalnych komórek macierzystych.

Inaczej mówiąc, są one zdolne do różnicowania się w każdy typ komórek organizmu. Odkrycie to pozwoliło na opracowanie nowej techniki i uniknięcie kontrowersji związanych z posługiwaniem się ludzkimi macierzystymi komórkami embrionalnymi.

Mieszanka czynników genetycznych

Aczkolwiek, aż do tej pory, przeprogramowywanie dojrzałych komórek było dość ograniczone: ostateczny punkt starzenia komórkowego, który charakteryzuje się między innymi zatrzymaniem proliferacji komórek. Ale, jak pokazał to Jean-Marc Lemaitre wraz ze swoimi kolegami, udało się przekroczyć tę granicę, przeprogramowując komórki dawców w wieku powyżej 100 lat w komórki macierzyste pluripotencjalne.

Aby tego dokonać, badacze najpierw namnożyli komórki 74-letniego dawcy, aby uzyskać spodziewane stadium procesu starzenia. Następnie, przeprowadzili przeprogramownie tych komórek, przy pomocy mieszanki sześciu czynników genetycznych: cztery z nich były użyte w sposób tradycyjny (OCT4, SOX2, C MYC i KLF4), oraz dwa pozostałe, w sposób dodatkowy (NANOG i LIN28).

W końcu, badaczom udało się zaobserwować, że komórki te ponownie nabyły właściwości pluripotencjalnych komórek macierzystych typu embrionalego, nie zachowując przy tym ani śladu po swoim wsześniejszym starzeniu.

Idealne źródło komórek dla reparacji tkanek i narządów

Markery wielu komórek zostały wymazane, a komórki macierzyste iPSC, które otrzymaliśmy, mogą produkować komórki funkcjonalne każdego typu, ze zdolnością do proliferacji i z większą długowiecznością, wyjaśnia Jean-Marc Lemaitre.

Ale to nie wszystko, ponieważ w przebiegu swoich prac, opublikowanych w przeglądzie Genes & Development, badacze potwierdzli, że takie rezultaty można uzyskać z komórkami pobranymi od starszych dawców, nawet 92-letnich, 94-, 96 – i nawet 100-letnich. Wiek komórek zdecydowanie nie jest barierą dla przeprogramowania, wyjaśniają badacze z INSERM.

Jak uważa  Jean-Marc Lemaitre, te prace badawcze nad możliwością wymazania markerów starzenia w komórkach, stanowią nowy etap w kierunku medycyny regeneracyjnej, korygującej różnego rodzaju patologie. W rzeczywistości, przeprogramowane indukowane macierzyste komórki pluripotencjalne mogą być idealnym źródłem komórek dojrzałych, które będą tolerowane przez układ odpornościowy pacjenta. Będzie je można więc wykorzystwać do naprawy tkanek i narządów u starszych pacjentów.

Odkrycie to dostarcza również dodatkowych danych na temat procesu starzenia i ewentualnych możliwości korekty jego patologicznych aspektów.