Naukowcy odmłodzili ludzkie komórki. Wyniki dają nowe możliwości

• Naukowcy z Uniwersytetu w Bonn i Szpitala Uniwersyteckiego w Bonn bezpośrednio przeprogramowali komórki krwi w neuronalne komórki macierzyste.
• Wiek molekularny komórek pobranych od osiemdziesięcioletniej osoby spadł do poziomu poniżej 20 lat.
• Stopniowe odmładzanie może pomóc w badaniu czynników związanych z chorobami neurodegeneracyjnymi.

Wyniki opisane w magazynie "Aging Cell" dotyczą prekursorowych komórek czerwonych krwinek. Niemiecki zespół przekształcił je bezpośrednio w neuronalne komórki macierzyste, z których mogą powstawać neurony. Dzięki temu badacze nie musieli przeprowadzać procesu w dwóch odrębnych etapach.

Każda komórka ludzkiego organizmu ma ten sam materiał genetyczny, ale w czasie rozwoju przyjmuje określoną funkcję. Z tego powodu komórka krwi nie zmienia się naturalnie w komórkę nerwową. Biotechnologia pozwala jednak cofnąć część tego wyspecjalizowania za pomocą cząstek sterujących zachowaniem komórki.

Wcześniej naukowcy obserwowali odmłodzenie przede wszystkim podczas przeprogramowania dwuetapowego. Najpierw komórkę krwi zmieniano w pluripotencjalną komórkę macierzystą, zdolną do rozwoju w niemal każdy typ tkanki. Dopiero później kierowano ją w stronę neuronalnej komórki macierzystej.

W nowym badaniu krew przekształcano od razu w neuronalne komórki macierzyste. – My przekształciliśmy komórki krwi bezpośrednio w nerwowe komórki macierzyste, czyli z pominięciem etapu komórki pluripotencjalnej. W naszym podejściu odmładzanie zachodziło stopniowo i można je było śledzić przez ponad 100 dni – tłumaczył prof. Oliver Brüstle ze Szpitala Uniwersyteckiego w Bonn, cytowany przez PAP.

Do określenia wieku komórek posłużyły epigenetyczne zegary molekularne. Naukowcy analizowali zmiany zachodzące w DNA wraz ze starzeniem. Nie modyfikują one samej informacji genetycznej, lecz wpływają na sposób i częstotliwość jej odczytywania. Po przeprogramowaniu komórki pobrane od osiemdziesięcioletniej osoby miały wiek molekularny niższy niż 20 lat.

Wiemy również, że to epigenetyczne odmłodzenie sprawia, iż komórki rzeczywiście zachowują się, jakby były młode – podkreślił prof. Brüstle.

Jego zdaniem długi proces resetowania zegarów epigenetycznych tworzy model, który pozwala sprawdzać, jakie czynniki i substancje mogą przyspieszać albo spowalniać odmładzanie.

Naukowcy wskazali, że wcześniej uzyskane w ten sposób komórki nerwowe po przeszczepieniu do mózgów myszy tworzyły połączenia z istniejącymi neuronami. Najnowsze doświadczenie koncentrowało się jednak na śledzeniu zmian wieku komórkowego, a nie na zastosowaniu terapii u ludzi. Badacze liczą, że opracowany model wesprze neuronaukę i badania nad chorobami neurodegeneracyjnymi.

W końcu to wiek jest najważniejszym czynnikiem ryzyka chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera – przypomniał prof. Brüstle.