Naukowcy w Niemczech przekształcili komórki krwi od 80-letniego dawcy w nerwowe komórki macierzyste, których molekularny wiek wskazuje na mniej niż 20 lat, odwracając w laboratorium ponad 60 lat starzenia się komórek.
Pominięcie etapu pluripotencji
Zespół ze Szpitala Uniwersyteckiego w Bonn i Uniwersytetu w Bonn przekształcił niedojrzałe prekursory czerwonych krwinek bezpośrednio w nerwowe komórki macierzyste, które mogą następnie tworzyć komórki mózgu. Starsze metody najpierw cofały komórkę do stanu pluripotencji, a następnie kierowały ją ku nowej tożsamości.
Podejście bezpośrednie zmieniło harmonogram. „W naszym podejściu odmłodzenie następowało stopniowo i można je było śledzić przez ponad 100 dni" — powiedział profesor Oliver Brustle, dyrektor Instytutu Neurobiologii Rekonstrukcyjnej. Komórki zrzuciły około 60 lat molekularnego wieku po 50 dniach, a proces trwał dalej.
Odczyt zegara epigenetycznego
Aby zmierzyć zmianę, naukowcy użyli zegarów epigenetycznych. Odczytują one chemiczne znaczniki na DNA, które gromadzą się z wiekiem bez zmiany samej sekwencji genetycznej. Po przeprogramowaniu znaczniki wyglądały jak u osoby poniżej 20 lat.
„Wiemy również, że to epigenetyczne odmłodzenie zapewnia, że komórki faktycznie zachowują się jak młode komórki" — powiedział Brustle. Wcześniejsze prace grupy wykazały, że komórki nerwowe wytworzone w ten sposób mogą łączyć się z istniejącymi neuronami po przeszczepieniu do mózgów myszy.
Model, nie leczenie
Wartość na razie polega na tym, że jest to system eksperymentalny. Ponieważ zegar resetuje się powoli przez tygodnie, naukowcy mogą testować, które cząsteczki przyspieszają lub spowalniają proces, i badać leżące u jego podstaw szlaki.
Ma to znaczenie dla neuronauki, gdzie wiek jest najsilniejszym czynnikiem ryzyka schorzeń takich jak choroba Alzheimera. Badanie nie wykazuje, że starzenie można odwrócić u żywej osoby, i żadna terapia nie jest blisko. Oferuje ono praktyczny sposób obserwowania, jak komórki stają się młodsze, i pytania dlaczego.
Praca opublikowana w czasopiśmie Aging Cell zaangażowała zespoły z Bonn i RWTH Aachen University i była finansowana przez unijny program Horizon 2020, Niemiecką Fundację Badawczą oraz Federalne Ministerstwo Badań, Technologii i Przestrzeni Kosmicznej.