В тялото има около 200 различни типа клетки, но всички те могат да бъдат проследени до стволови клетки. Преди да се разграничат в сърцето, черния дроб, кръвта, имунните клетки и други, те бяха наречени плюрипотентни, което означава, че могат да станат всичко.
Още през 2006 г. Shinya Yamanaka откри четири гена, които, когато бяха принудени да се изразяват, избиха клетките до тяхното предварително диференцирано състояние. За мнозина, включително Комитета за Нобелова награда - който присъжда на Яманака Нобела за 2012 г. по медицина - това беше показател, че наистина можем да успеем един ден да обърнем естествения процес на стареене. Но имаше значителни проблеми. С включването на тези гени изследователите са причинили клетките да загубят своята идентичност. Тъй като клетките могат след това да прераснат във всичко, това се случва и това често води до рак, но също така може да причини клетките да не си вършат работата - проблематично, когато имате клетка на сърцето или черния дроб.
Изследователи от Института Salk в Ла Джола, Калифорния, може да имат решение. Те показаха в неотдавнашна статия в Cell, че те са в състояние да индуцират клетки in vitro и миши клетки in vivo, да се държат като по-млади клетки, увеличавайки продължителността на живота на мишките и устойчивостта на човешките клетки. Изследването представлява важна стъпка в начина, по който разбираме стареенето на клетъчно ниво и с времето бихме могли да насочим към терапиите, базирани на това как и дали се изразява набор от гени, които контролират процеса на стареене.
„Основната идея тук е пластичността на процеса на стареене“, казва Хуан Карлос Изписуа Белмонте, професор в Salk и автор на изследването. - Представете си, че пишете ръкопис. В края на живота си, ако предадете ръкописа на много хора, ще има много марки, много допълнение. Това, което правим тук ... е премахването на някои от тези белези. "
Белмонте и неговата лаборатория излязоха с хитро решение за някои от проблемите, причинени от факторите на Яманака. Те знаеха, че когато тези гени са включени, препрограмирането на клетките протича поетапно - определени ефекти се случват в различно време. Те разсъждаваха, че ако можете да включите и изключите факторите на Яманака, можете да спрете процеса, преди клетките да се върнат обратно към плюрипотентността.
За да работят това, те въведоха някои генетични промени в лабораторните мишки. При тези мишки тези четири гена могат лесно да бъдат включени или изключени от съединение във водата на мишките. След това проведоха експеримента на цикли, като факторите се включиха за два дни, след което изключиха за пет.
Те са го опитали с два вида мишки: някои, които са имали прогерия, бързо стареещо генетично състояние, което намалява живота им до 16 или повече седмици; и някои, които остаряват естествено до една година. При лечението мишките с прогерия са склонни да живеят до 22 или 23 седмици (около 30 процента по-дълго от нормалното), а естествените състарени мишки показват по-голяма устойчивост на мускулни наранявания, метаболитни заболявания и други белези на стареенето.
„Ние наистина смятаме, че епигенетичната регулация е един от основните двигатели на стареенето“, казва Алехандро Окампо, научен сътрудник в лабораторията на Белмонте и водещ автор на изследването. „Поради факта, че е динамичен, имате място и възможност не само да го забавите, но и да го върнете обратно към по-младо състояние.“
Но добавя, че работата, която са свършили досега, е по-скоро за смекчаване на последиците от възрастта, отколкото за нейното възстановяване. За целта ще е необходимо връщането на остарели мишки в по-ранно състояние, казва той. „Този експеримент е много по-сложен от показаното от нас.“
Ако това може да се направи, резултатът може да бъде много важен.
„Стареенето е основният рисков фактор за повечето заболявания, от които страдаме. Ако сте в състояние да забавите или обърнете процеса на стареене, можете да окажете голямо влияние върху тези заболявания “, казва Ocampo. „Нашият фокус е насочен повече към разширяване на здравния период, така че искаме да удължим броя на годините, в които хората са здрави.“
Но когато изследователите спряха да осигуряват лечението, ефектите се износваха бързо, посочва Том Рандо, професор по неврология в Станфорд, който през 2012 г. предложи епигенетичното препрограмиране да бъде постигнато чрез отделяне на подмладяването от де-диференциацията, която води до рак и други проблеми. Според него изследването от Института на Salk е важно, защото се справя с тази идея.
„На първо място съм впечатлен от проучването, не прави грешка“, казва Рандо. „Наистина се прави тази следваща стъпка, от вида на феноменологията, която наблюдавахме, и механизмите, които предлагахме, до реална намеса, която има за цел да препрограмира, за да види дали можете да направите това.“
Вместо да прехвърли една и съща работа в хора, лабораторията на Белмонте се опитва да разбере механизмите, чрез които подмладяването работи. Не можете да създадете трансгенни хора, само за да приложат лечението, както правят мишките, така че те търсят начини да използват химикали, за да направят някои от същите неща, които правят факторите на Yamanaka, когато са предизвикани, но прилагат циклично приложение те разработиха в това проучване.
„Това е само началото“, казва Окампо. „Тепърва започваме да виждаме, че можем да направим това, но разбира се, че можем да направим по много по-добър начин, когато знаем повече за процеса.“
