Naukowcy z Uniwersytetu w Bonn dokonali spektakularnego przełomu w badaniach nad starzeniem. Przekształcili komórkę krwi 80-letniej osoby w neuronalną komórkę macierzystą, cofając jej wiek molekularny o ponad 60 lat. Cały proces przebiegał stopniowo, otwierając nowe możliwości w walce z chorobami.
- Badacze z Bonn zmienili komórki krwi w neuronalne komórki macierzyste z pominięciem etapu komórek pluripotencjalnych.
- Epigenetyczny zegar molekularny komórek resetował się przez ponad 100 dni, co pozwala dokładnie prześledzić mechanizm odmładzania.
- Odkrycie tworzy model eksperymentalny do badania czynników wpływających na starzenie, kluczowe m.in. w walce z chorobą Alzheimera.
Nie tylko jelita. Przełom w badaniach nad długim covidem
Wszystkie komórki w ludzkim ciele wywodzą się z jednej zapłodnionej komórki jajowej i dzielą ten sam kod genetyczny. W toku rozwoju każda z nich otrzymuje jednak ściśle określoną specjalizację – z tego powodu komórka skóry czy krwi nie może w naturalny sposób stać się komórką nerwową. Dzisiejsza biotechnologia potrafi jednak omijać te ograniczenia biologiczne za pomocą cząsteczek sterujących zachowaniem komórek.
Reset zegara molekularnego
O najnowszym dokonaniu na łamach prestiżowego magazynu „Aging Cell” poinformowali eksperci z Uniwersytetu w Bonn oraz Szpitala Uniwersyteckiego w Bonn. Przekształcili oni prekursorowe komórki czerwonych krwinek bezpośrednio w komórki macierzyste, z których mogą rozwijać się neurony.
Który czas jest lepszy: letni czy zimowy? Naukowcy znaleźli odpowiedź
Podczas tego procesu doszło do zresetowania epigenetycznego zegara biologicznego, który odczytuje zmiany w ekspresji DNA zachodzące wraz z upływem lat. W efekcie materiał pobrany od 80-latka zyskał wiek molekularny poniżej 20 lat.
– Wiemy również, że to epigenetyczne odmłodzenie sprawia, iż komórki rzeczywiście zachowują się, jakby były młode – podkreślił prof. dr Oliver Brüstle ze Szpitala Uniwersyteckiego w Bonn.
Dotychczas efekt odmłodzenia przy reprogramowaniu komórek obserwowano głównie w procesach dwuetapowych. Najpierw komórkę przekształcano w pluripotencjalną komórkę macierzystą (mogącą dać początek niemal dowolnej tkance), a dopiero potem stymulowano ją do rozwoju w układ nerwowy. Tamten proces zachodził jednak błyskawicznie, uniemożliwiając szczegółową obserwację poszczególnych faz.
Unikalny model do walki z chorobami neurodegeneracyjnymi
Niemiecki zespół zastosował metodę bezpośrednią, pomijając etap pluripotencjalny. Dzięki temu proces odmładzania trwał ponad 100 dni, dając naukowcom bezprecedensową okazję do wglądu w jego przebieg.
– Odmładzanie trwające przez tak długi czas stanowi idealny model eksperymentalny. Ponieważ zegary epigenetyczne są stopniowo resetowane przez kilka tygodni, możemy wykorzystać ten model do badania, jakie czynniki i substancje aktywne przyspieszają lub spowalniają proces odmładzania – tłumaczył prof. Brüstle.
Odkrycie to niesie ogromne nadzieje dla neuronauki. Wcześniejsze próby zespołu wykazały, że tak wyhodowane neurony po przeszczepieniu do mózgów myszy sprawnie łączą się z istniejącą siecią nerwową.
Możliwość kontrolowania wieku biologicznego komórek może okazać się kluczowa w opracowywaniu nowych terapii przeciwko schorzeniom neurodegeneracyjnym, takim jak choroba Alzheimera, w których wiek pacjenta stanowi główny czynnik ryzyka.
Może zainteresuje Cię także: