Kožné bunky darcov v strednom veku boli omladené o 30 rokov, čo by znamenalo pre regeneratívnu medicínu obrovský krok vpred.
Ako postupujeme na našej životnej ceste, naše bunky podliehajú genetickým modifikáciám súvisiacim s vekom, čo vedie k zníženiu ich schopnosti fungovať.
Tento proces je možné sledovať pomocou nástrojov, ako sú epigenetické hodiny, ktoré merajú rýchlosť metylácie DNA na určenie biologického veku človeka.
Regeneračná biológia sa snaží vymazať tieto markery starnutia a obnoviť bunky do mladšieho stavu. Veľký prielom v tejto oblasti bol dosiahnutý v roku 2007, keď japonský výskumník Shinya Yamanaka vyvinul techniku na premenu zrelých buniek späť na kmeňové bunky, ich vystavením kokteilu chemikálií, známym ako faktory Yamanaka, na 50 dní.
Bohužiaľ to však spôsobuje, že bunky strácajú svoju somatickú identitu a vedci nie sú schopní spoľahlivo prinútiť tieto preprogramované kmeňové bunky, aby sa znovu diferencovali na zrelé dospelé bunky.
Aby sa tento problém obišiel, autori novej štúdie vystavili ľudské kožné bunky faktorom Yamanaka iba na 13 dní.
To zabránilo bunkám, aby sa úplne vrátili na kmeňové bunky, čo spôsobilo, že namiesto toho sa vrátili iba do medzistupňa v procese známom ako fáza dozrievania.
V tomto bode boli mnohé genetické markery súvisiace s vekom vymazané a bunky dočasne stratili svoju somatickú identitu, no po odstránení chemikálií boli schopné znovu získať svoju špecializovanú funkciu kožných buniek.
,,S naším prístupom bunky dočasne stratia svoju identitu, keď vstúpia do fázy dozrievania, ale čo je dôležité, znovu získajú svoj pôvodný somatický osud,“ píšu vedci.
Zatiaľ čo mechanizmus za týmto získaním identity nie je úplne pochopený, autori špekulujú, že sa môže spoliehať na „pretrvávajúcu epigenetickú pamäť“, ktorá nie je úplne vymazaná vo fáze dozrievania.
Táto technika bola aplikovaná na kožné bunky nazývané fibroblasty, ktoré vytvárajú kolagén a zohrávajú kľúčovú úlohu pri hojení rán. Pomocou buniek od troch darcov vo veku 38, 53 a 53 rokov vedci zistili, že ich metóda posunula epigenetické hodiny fibroblastov späť približne o tridsať rokov. Analýza transkriptómu buniek – zahŕňajúca ich úplný súbor genetických informácií – odhalila podobný stupeň genetického omladenia.
Autor štúdie Wolf Reik v rozhovore pre BBC uviedol. ,,Pamätám si na deň, keď som dostal späť výsledky a neveril som celkom tomu, že niektoré bunky boli o 30 rokov mladšie, ako mali byť. Bol to veľmi vzrušujúci deň!“
Na potvrdenie tohto zistenia vedci simulovali kožnú ranu vytvorením rezu vo vrstve ošetrených fibroblastov v Petriho miske. Preprogramované bunky produkovali väčšie množstvo kolagénu ako neošetrené fibroblasty, pričom tiež rýchlejšie migrovali do oblasti rany. To všetko poukazuje na významný obrat funkčného poklesu súvisiaceho s vekom.
Okrem toho vedci identifikovali známky omladenia v génoch s nefibroblastovými funkciami, ako sú tie, ktoré sú spojené s Alzheimerovou chorobou a šedým zákalom.
Bohužiaľ je známe, že faktory Yamanaka interagujú s určitými génmi spojenými s rakovinou, čo znamená, že táto metóda sa zatiaľ nedá použiť na zvrátenie procesu starnutia u živých ľudí. Napriek tomu Reik trvá na tom, že „táto práca má veľmi vzrušujúce dôsledky“ a verí, že budúce zlepšenia by mohli „otvoriť úžasný terapeutický horizont“.
,,Nakoniec môžeme byť schopní identifikovať gény, ktoré omladzujú bez preprogramovania, a špecificky sa zamerať na tie, aby sme znížili účinky starnutia,“ uviedol vo vyhlásení.
