Vědci omlazují staré lidské buňky technologií kmenových buněk

vědci na Stanford University School of Medicine použili technologii kmenových buněk, aby donutili staré lidské buňky k omlazení a zvrátili dopad stárnutí na buňky. Studie je prvním krokem k rozvoji přístupu k restartu celých tkání.

obrazové Kredity: CI Photos/.com

exprimující faktory Yamanaka pro zvrácení stárnutí

vědci indukovali svalové kmenové buňky starších myší, aby exprimovali specifickou sadu proteinů, které jsou nezbytné pro embryonální vývoj na krátkou dobu, a zjistili, že při transplantaci zpět starší myši obnovily svou mladistvou sílu.

panel proteinů, které byly kmenové buňky povzbuzovány k exprimaci, se nazývá faktory Yamanaka, ty, které hrají zásadní roli při transformaci dospělých buněk na indukované pluripotentní kmenové buňky (buňky iPS). Tyto buňky mají potenciál diferencovat se na téměř jakýkoli typ buněk lidského těla, což vedlo k tomu, že se staly důležitou oblastí studia jak v objevu léků, tak v regenerativní medicíně.

tým ve Stanfordu prokázal, že při indukci buněk odebraných starším lidem ke krátké expresi faktorů Yamanaka bylo vidět, že mnoho charakteristik stárnoucích buněk se zvrátilo, což vedlo k tomu, že ošetřené buňky byly téměř nerozeznatelné od mladších.

zvrácení stárnutí v lidských buňkách

studie, zveřejněná tento týden v časopise Nature Communications, popisuje, jak byl tento přístup inspirován prací, která se v současné době provádí na Stanford University School of Medicine lab, kde tým výzkumníků vytváří buňky iPS z dospělých lidských buněk tím, že je vystavuje panelu proteinů relevantních pro časný embryonální vývoj po dobu dvou týdnů.

během této doby jsou dospělé buňky vystaveny krátkodobým RNA zprávám, které poskytují pokyny pro výrobu proteinů Yamanaka. Jak se čas pohybuje vpřed, proteiny mají za následek zvrácení vývojové časové osy buňky, nutit ji zpět do svého stavu jako embryonální pluripotentní buňka. Proces vidí, že DNA buňky je resetována a zbavena molekulárních značek, které se hromadí, jak buňka stárne.

vědci zvažovali, zda zkrácení časového rámce expozice proteinům Yamanaka by mohlo vyvolat mladistvou reverzi v dospělé buňce, aniž by se transformovala na pluripotentní buňku. Vzácné studie naznačily, že to může být výsledek, protože vědci z Salk Institute for Biological Studies nedávno zjistili, že životnost myši s předčasným stárnutím by mohla být zvýšena o 20% vyjádřením čtyř faktorů Yamanaka.

aby zjistili, zda by se lidské buňky chovaly stejným způsobem, vědci ze Stanfordu navrhli experiment, kde použili messenger RNA k krátké expresi čtyř faktorů Yamanaka a dvou dalších proteinů v lidských krevních cévách a kožních buňkách získaných od starších dospělých. Doba expozice těmto faktorům byla schopna být kontrolována v důsledku rychlé degradace messengerové RNA v buňkách.

vzorce genové exprese těchto léčených lidských buněk byly poté analyzovány a porovnány s genovou expresí kontrolních buněk, které byly také získány ze starší populace, stejně jako s neošetřenými buňkami odebranými z mladší populace.

výsledky ukázaly, že ošetřené buňky vykazovaly známky zvrácení věku po čtyřech dnech expozice a byly měřeny na nižší hladiny genů, které souvisejí s různými cestami stárnutí ve srovnání s neošetřenými stárnoucími buňkami. Léčené starší buňky byly více podobné mladším buňkám, pokud jde o jejich genovou expresi.

vědci analyzovali methylové skupiny buněk, které působí jako indikátor chronologického věku. Při použití této metody bylo zjištěno, že ošetřené buňky se zdály být v průměru o 1½ až 3½ let mladší než neléčené starší buňky. Tým je nadšený, že to znamená významný krok vpřed v oblasti studia do omlazení tkání.

citace