Vedci v laboratóriu vrátili čas a omladili ľudské bunky o 60 rokov

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Výskumníci v Bonne premenili krvné bunky 80-ročného človeka na nervové kmeňové bunky s molekulárnym vekom pod 20 rokov.

• Priamou premenou bez medzistupňa pluripotentných buniek dokázali sledovať proces postupného omladzovania počas viac ako 100 dní.

• Objav prináša laboratórny model na skúmanie starnutia buniek a chorôb súvisiacich s vekom, ako je Alzheimerova choroba.

Vedci v Nemecku dokázali v laboratóriu znížiť molekulárny vek ľudských buniek o viac ako šesť desaťročí. Výskumníci z University Hospital of Bonn a University of Bonn v spolupráci s kolegami z RWTH Aachen University premenili krvné bunky 80-ročného človeka na kmeňové bunky s vekovým podpisom človeka mladšieho ako 20 rokov.

Tím pod vedením profesora Olivera Brüstleho, riaditeľa Institute of Reconstructive Neurobiology v University Hospital of Bonn a člena Transdisciplinary Research Area Life & Health na University of Bonn, publikoval tieto zistenia v časopise Aging Cell. Samotný výskum financovali program EÚ Horizon 2020, nadácia German Research Foundation a ministerstvo Federal Ministry of Research, Technology, and Space. 

Ľudské telo obsahuje stovky špecializovaných typov buniek, ktoré majú rovnaké genetické inštrukcie, no za bežných okolností sa kožná bunka nemôže zmeniť na pečeňovú ani krvná na nervovú. Moderné laboratórne postupy však tieto obmedzenia prekonávajú pomocou kombinácie proteínov nazývaných transkripčné faktory, ktoré regulujú aktiváciu génov a dávajú bunke novú identitu. Vedecký tím takto priamo premenil nezrelé červené krvinky, teda ich prekurzory, na nervové kmeňové bunky schopné vyvinúť sa do mozgových buniek.

Predchádzajúce experimenty tímu z Bonnu už ukázali, že takto vytvorené nervové bunky sa po transplantácii do mozgu myší dokážu úspešne prepojiť s existujúcimi neurónmi. V aktuálnej štúdii sa vedci zamerali na to, ako sa počas tohto preprogramovania resetujú molekulárne znaky starnutia. Na zistenie miery omladenia analyzovali takzvané epigenetické hodiny, ktoré odhadujú biologický vek bunky na základe chemických úprav DNA. Tieto modifikácie nemenia samotnú sekvenciu DNA, ale ovplyvňujú to, ako často bunka používa určité genetické inštrukcie, pričom po preprogramovaní sa bunky skutočne správajú ako mladé.

Na rozdiel od starších dvojfázových metód, pri ktorých sa bunky najprv menia na všestranné pluripotentné kmeňové bunky a až potom na nervové, vedci v Bonne pluripotentné štádium úplne obišli. Pri konvenčnom postupe prebehne omladenie príliš rýchlo na to, aby sa dali preskúmať všetky prebiehajúce zmeny. Priama konverzia krvných buniek na nervové kmeňové bunky však spôsobila, že omladzovanie prebiehalo postupne a vedci ho mohli sledovať viac ako 100 dní, pričom po 50 dňoch zaznamenali zníženie molekulárneho veku o približne 60 rokov.

Keďže sa epigenetické hodiny pri tomto postupe resetujú niekoľko týždňov, proces slúži ako experimentálny model na testovanie faktorov a účinných látok, ktoré omladzovanie zrýchľujú alebo spomaľujú. Hoci práca neprináša priamu liečbu starnutia u ľudí, pomôže lepšie pochopiť bunkové zmeny pri neurodegeneratívnych ochoreniach, akým je Alzheimerova choroba, kde je práve vek hlavným rizikovým faktorom.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Pomalé omladenie buniek v laboratóriu dáva vedcom detailný model na skúmanie mechanizmov starnutia a testovanie látok proti Alzheimerovej chorobe.

Zdroj: sciencedaily.com foto: ChatGPT