Връщане на часовника на стареещи клетки

Снимка: Pixabay

Вече дълго време изследователи търсят доказателства, че  стареенето и хроничните заболявания се явяват вторичен продукт от натрупване на генетични мутации.
По правило този процес е необратим.

Наскоро, учени от Станфордския университет представиха свои експерименти с клетъчна култура и доказателства, че чрез препрограмиране на епигенома (опаковката на ДНК), стареенето и болните клетки могат да бъдат върнати обратно към по-младо и здраво състояние.

Това проучване е иновация и със сигурност ще окаже огромно влияние на биомедицината.
Този процес би могъл да помогне на заболявания, причинени от стареенето на тъканните клетки, като остеоартрит например.

Основните причини за стареенето се считат грешките, които се натрупват в епигенома- системата от протеини, която „пакетира“ ДНК и контролира достъпа до нейните гени.
Екипът от експерти, от Станфорд твърди, че методът им е предназначен именно към обръщане на тези грешки и подмладяване на човешките клетки.

В своя доклад,  те описват техниката си, като „значителна стъпка към целта за обратна връзка с клетъчното стареене“ и биха могли да създадат терапии „за болести, свързани със стареенето.“

Снимка: Pixabay

Подходът на Станфорд използва мощни агенти, известни като Яманака (Yamanaka) фактори, които препрограмират епигенома на клетката до нула или до ембрионално състояние.
Ембрионалните клетки, получени от оплодената яйцеклетка, могат да се развият във всеки от специализираните клетъчни типове на тялото. Независимо дали ще се превърнат в кожни или чернодробни клетки, тяхната съдба се определя от химически групи или марки, които са обозначени с техния епигеном.
Във всеки тип клетки тези белези определят достъпа само на гените, от които се нуждае съответната клетка и блокират всички други гени в ДНК. Така моделът на маркировки установява идентичността на всяка клетка.
С остаряване на клетката, тя натрупва грешки в маркиращата система, които влошават ефективността на клетката при включване и изключване на гените, необходими за нейните операции.

През 2006 г. д-р Шиня Яманака , изследовател на стволови клетки в университета в Киото, изуми биолозите, като показа, че съдбата на клетката може да бъде обратима, с набор от четири транскрипционни фактора – агенти, които активират гени, които той е идентифицирал. Клетка, дозирана с факторите на Яманака, изтрива белезите върху епигенома, така че клетката губи своята идентичност и се връща в ембрионално състояние. Грешните белези, събрани по време на процеса на стареене също се губят , възстановявайки клетката до нейното състояние на младост. 
При опити с мишки, обаче се наблюдават множество проблеми с факторите на Яманака, които водят до смърт. Извършват се още проучвания и от други изследователи.

В своя документ, екипът от Станфорд описва възможен начин за доставяне на фактори на Яманака до клетки, взети от пациенти, чрез дозиране на клетки, съхранявани в култури с малки количества от факторите.
Екипът докладва, че ако се дозира за кратко време, клетките запазват своята идентичност, но се връщат в младежко състояние.

 „Изглежда факторите на Яманака действат на два етапа. Сякаш повишават енергията на епигенома до едно ниво, при което се губят белезите на стареене, а след това до по-високо ниво, при което се заличава идентичността на клетките“, казва Д-р Себастиано

Изследването е „окончателна стъпка напред към целта за възстановяване на клетъчното стареене“, споделя д-р Изписуа Белмонте.

Източници:

• NewYorkTimes/Science
• https://www.nature.com/ncomms
• Dr. Alfredo Galvez