Starzenie komórek jest odwracalne!

Zespół biologów francuskich z instytutu INSERM przywrócił młodość ludzkim komórkom pobranym od osób starszych: proces starzenia się jest więc odwracalny. Jean-Marc Lemaître, który przeprowadził to badanie, wyjaśnia klucz do tego zadziwiającego odkrycia.

Prace te, które ukazały się w naukowym przeglądzie Genes & Development, są prawdziwą nadzieją dla pacjentów, których komórki i tkanki są generalnie poddane procesowi starzenia, jak również dla przypadków patologicznych, dotkniętych przedwczesnym starzeniem.

Jednakże, jest to jeszcze za mało, aby mówić o nieśmiertelności. W dalszym ciągu chodzi tutaj o medycynę, a nie o science-fiction.

Aż do tej pory, biolodzy umieli przywrócić pluripotencję - to znaczy, zdolność do różnicowania się – komórkom, które już były zróżnicowane. Oznacza to, że były one już komórkami pewnego typu, skóry, mięśni, etc.

Koktajl z czterech genów początkiem wszystkiego

Ale dzięki pracom zespołu z INSERM, prowadzonym pod kierownictwem Jean-Marc Lemaître z uniwersytetu w Montpellier, nauka znów dała potężny krok do przodu. Możliwe jest przywrócenie pluripotencji komórkom dojrzałym, a tym samym ich młodości! Proces starzenia jest więc odwracalny.

Wszystko zaczęło się w 2007 roku, kiedy japoński uczony Shinya Yamanaka ze swoimi kolegami opracowali koktajl z czterech genów (Oct3/Oct4, SOX2, Klf4 i c-myc), który, wprowadzony do genomu komórki zróżnicowanej, przy pomocy retrowirusa, sprawia, że wraca ona do stadium macierzystej komórki pluripotencjalnej (mówimy tutaj o indukowanych komórkach pluripotencjalnych). Jest to wielki postęp dla medycyny regeneracyjnej.

Komórki pluripotencjalne, ale ciągle stare

Ale technika ta zderzyła się z pewnym problemem, jak wyjaśnia to wspomniany wyżej francuski naukowiec: cztery badania wykazały, że biologiczne starzenie się było barierą tego przeprogramowania. Innymi słowy, możliwe jest zwrócenie pluripotencji komórce zróżnicowanej, pod warunkiem, że nie będzie ona dotknięta starzeniem biologicznym.

A pośród pacjetów wymagających leczenia metodą regeneracyjną, są właśnie pacjenci starsi albo posiadający komórki, które starzeją się przedwcześnie. Komórka dotknięta procesem biologicznego starzenia to komórka, która już nie proliferuje. Kiedy zostaje ona poddana stresowi, wchodzi ona w ostatecznym efekcie w proces biologicznego starzenia. A kiedy stres jest duży, wyzwala się proces apoptozy (zaprogramowanej śmierci komórki).

Pracowaliśmy nad komórkami starszych pacjentów, które były uszkodzone starzeniem, mówi Jean-Marc Lemaître. Dodatkowo, wprowadziliśmy te komórki w proces biologicznego starzenia. Stare komórki mają uszkodzony metabolizm oraz ekspresję genów, wyjaśnia Jean-Marc Lemaître.

Nowy koktajl z sześciu genów przeprogramowujący komórkę

Aby tego dokonać, naukowcy posłużyli się komórkami starszych pacjentów, z których niektórzy mieli ponad sto lat. Komórki te hodowano w laboratorium. Były one już uszkodzone przez starzenie, do tego stopnia, że nie były już one w stanie proliferować.

I to właśnie na tych komórkach, jak również na komórkach, które jeszcze nie były uszkodzone, ponieważ należały do młodszych pacjentów, badacze francuscy przeprowadzili swoje testy. Dodali oni dwa inne geny do koktajlu użytego przez Japończyka  - gen Nanog i Lin28.

Dwadzieścia dni po podaniu koktajlu, badacze zaobserwowali, że komórki znów zaczynają proliferować, a następnie byli świadkami powstawania kolonii komórek pluripotencjalnych, po 3 – 4 tygodniach. Biologom udalo się nie tylko przywrócić pluripotencję komórkom uszkodzonym przez biologiczne starzenie i zróżnicowanym, ale również przywrócili im ich młodość.

Starzenie komórkowe jest odwracalne

Po tym wszystkim, wykonaliśmy całą serię doświadczeń, aby sprawdzić, czy wszyskie oznaki biologicznego starzenia zostały wymazane, opowiada dalej Jean-Marc Lemaître. Przede wszystkim, trzeba było sprawdzić telomery, czyli fragmenty DNA ustuowane na krańcach chromosomów, których długość jest dobrym wskaźnikiem zdolności komórek do proliferacji.

Po takiej terapii młodości, telomery stwierdzone w tych komórkach okazały się równie długie co telomery komórek zdolnych do dużej proliferacji.

Sprawidziliśmy również fizjologię komórki, to znaczy aktywność mitochondrialną, profil ekspresji genów, kontynuuje Jean-Marc Lemaître. Wszystko wskazuje na to, że komórki odzyskały młodość. Wykazaliśmy więc możliwość odwrócenia starzenia komórkowego, podsumowuje francuski biolog.

Następny etap będzie polegał na opracowaniu protokołu aplikacji oraz upewnienie się o nieszkodliwości tej techniki dla pacjentów.