Υπάρχουν περίπου 200 διαφορετικοί τύποι κυττάρων στο σώμα, αλλά μπορούν όλοι να εντοπιστούν πίσω στα βλαστοκύτταρα. Πριν διαφοροποιηθούν στην καρδιά, το ήπαρ, το αίμα, τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος και πολλά άλλα, ονομάστηκαν πολυάριθμα, που σημαίνει ότι θα μπορούσαν να γίνουν οτιδήποτε.
Το 2006, η Shinya Yamanaka ανακάλυψε τέσσερα γονίδια που, όταν αναγκάστηκαν να εκφραστούν, χτύπησαν τα κύτταρα πίσω στην προ-διαφοροποιημένη κατάσταση τους. Για πολλούς, συμπεριλαμβανομένης της Επιτροπής Βραβείων Νόμπελ - η οποία χορήγησε το Yamanaka το βραβείο Νομπέλ 2012 στην ιατρική, αυτό ήταν μια ένδειξη ότι πραγματικά θα μπορούσαμε πραγματικά να αντιστρέψουμε τη φυσική διαδικασία της γήρανσης. Αλλά υπήρχαν σημαντικά προβλήματα. Με τη μετατροπή αυτών των γονιδίων, οι ερευνητές ανάγκασαν τα κύτταρα να χάσουν την ταυτότητά τους. Δεδομένου ότι τα κύτταρα μπορούν στη συνέχεια να αναπτυχθούν σε οτιδήποτε, το κάνουν, και αυτό συχνά έχει ως αποτέλεσμα τον καρκίνο, αλλά μπορεί επίσης να αναγκάσει τα κύτταρα να αποτύχουν να κάνουν τη δουλειά τους - προβληματική όταν έχετε καρδιακή ή ηπατική κυψελίδα.
Οι ερευνητές του Ινστιτούτου Salk στο La Jolla της Καλιφόρνια μπορεί να έχουν λύση. Έδειξαν, σε πρόσφατο άρθρο στο Cell, ότι ήταν σε θέση να επάγουν κύτταρα, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπινων κυττάρων in vitro και κυττάρων ποντικού ίη νίνο, να συμπεριφέρονται όπως τα νεότερα κύτταρα, αυξάνοντας τη διάρκεια ζωής των ποντικών και την ανθεκτικότητα των ανθρώπινων κυττάρων. Η έρευνα αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό βήμα στον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε τη γήρανση σε κυτταρικό επίπεδο και θα μπορούσαμε, με το χρόνο, να υποδείξουμε θεραπείες που βασίζονται στο πώς και αν εκφράζεται ένα σύνολο γονιδίων που ελέγχουν τη διαδικασία γήρανσης.
"Κυρίως η ιδέα εδώ είναι η πλαστικότητα της διαδικασίας γήρανσης", λέει ο Juan Carlos Izpisua Belmonte, καθηγητής στο Salk και συγγραφέας της μελέτης. "Φανταστείτε να γράψετε ένα χειρόγραφο. Στο τέλος της ζωής σας, αν περάσετε το χειρόγραφο σε πολλούς ανθρώπους, θα υπάρχουν πολλά σημάδια, πολλά πρόσθετα. Αυτό που κάνουμε εδώ ... εξαλείφει μερικά από αυτά τα σημάδια. "
Ο Belmonte και το εργαστήρι του κατέληξαν σε έξυπνο τρόπο αντιμετώπισης ορισμένων προβλημάτων που προκάλεσαν οι παράγοντες της Yamanaka. Γνώριζαν ότι όταν αυτά τα γονίδια ενεργοποιούνταν, ο επαναπρογραμματισμός των κυττάρων προχωρούσε σταδιακά - ορισμένα αποτελέσματα συνέβησαν σε διαφορετικούς χρόνους. Υπολόγισαν ότι αν μπορούσατε να ενεργοποιήσετε και να απενεργοποιήσετε τους παράγοντες Yamanaka, θα μπορούσατε να συλλάβετε τη διαδικασία πριν τα κύτταρα κατακρημνιστούν μέχρι το τέλος της πολυπλοκότητας.
Για να το καταφέρουμε αυτό, εισήγαγαν κάποιες γενετικές αλλαγές στα εργαστηριακά ποντίκια. Σε αυτά τα ποντίκια, αυτά τα τέσσερα γονίδια μπορούν εύκολα να ενεργοποιηθούν ή να απενεργοποιηθούν με μια ένωση στο νερό των ποντικών. Στη συνέχεια έτρεξαν το πείραμα σε κύκλους, με τους παράγοντες ενεργοποιημένους για δύο ημέρες, στη συνέχεια μακριά για πέντε.
Δοκίμασαν με δύο τύπους ποντικών: μερικοί που είχαν progeria, μια ταχεία γήρανση γενετική κατάσταση που μειώνει τη διάρκεια ζωής τους σε 16 εβδομάδες περίπου. και μερικές που ηλικία φυσικά σε ένα χρόνο. Κάτω από τη θεραπεία, τα ποντίκια με progeria τείνουν να ζουν σε 22 ή 23 εβδομάδες (περίπου 30 τοις εκατό περισσότερο από το κανονικό) και τα φυσικά ηλικιωμένα ποντίκια εμφάνισαν μεγαλύτερη αντοχή σε μυϊκούς τραυματισμούς, μεταβολικές ασθένειες και άλλα σημάδια γήρανσης.
"Πιστεύουμε πραγματικά ότι η επιγενετική ρύθμιση είναι ένας από τους κύριους παράγοντες της γήρανσης", λέει ο Alejandro Ocampo, ερευνητικός συνεργάτης στο εργαστήριο του Belmonte και ο κύριος συγγραφέας της μελέτης. "Λόγω του γεγονότος ότι είναι δυναμική, έχετε χώρο και τη δυνατότητα όχι μόνο να την επιβραδύνετε, αλλά και να την αντιστρέψετε σε μια νεότερη πολιτεία".
Αλλά προσθέτει ότι το έργο που έχουν κάνει μέχρι τώρα είναι περισσότερο για την άμβλυνση των επιπτώσεων της ηλικίας από την αντιστροφή του. Για να γίνει αυτό θα χρειαζόταν να πάρετε τα ηλικιωμένα ποντίκια πίσω σε μια προηγούμενη κατάσταση, λέει. "Αυτό το πείραμα είναι πολύ πιο περίπλοκο από αυτό που δείξαμε".
Εάν αυτό μπορούσε να γίνει, το αποτέλεσμα θα μπορούσε να είναι πολύ σημαντικό.
"Η γήρανση είναι ο κύριος παράγοντας κινδύνου για τις περισσότερες ασθένειες που υποφέρουμε. Εάν είστε σε θέση να επιβραδύνετε ή να αντιστρέψετε τη διαδικασία γήρανσης, μπορείτε να έχετε μεγάλη επίδραση στις ασθένειες αυτές ", λέει ο Ocampo. "Η εστίασή μας είναι περισσότερο στην επέκταση της έκτασης της υγείας, έτσι θέλουμε να επεκτείνουμε τον αριθμό των ετών που οι άνθρωποι είναι υγιείς".
Όμως, όταν οι ερευνητές σταμάτησαν να παραδίδουν τη θεραπεία, οι επιπτώσεις έπεσαν γρήγορα, τονίζει ο Tom Rando, καθηγητής νευρολογίας στο Stanford, ο οποίος πρότεινε το 2012 ότι ο επιγενετικός επαναπρογραμματισμός θα μπορούσε να επιτευχθεί με την αποσύνδεση της ανανέωσης από την αποδιαφοροποίηση που οδηγεί σε καρκίνο προβλήματα. Η έρευνα από το Ινστιτούτο Salk είναι σημαντική, λέει, γιατί αντιμετωπίζει αυτή την ιδέα.
"Πρώτα απ 'όλα, είμαι εντυπωσιασμένος με τη μελέτη, μην κάνετε κανένα λάθος", λέει ο Rando. "Πραγματικά παίρνει αυτό το επόμενο βήμα, από το είδος της φαινομενολογίας που παρατηρούμε και τους μηχανισμούς που προτείνουμε, σε μια πραγματική παρέμβαση που στοχεύει στον επαναπρογραμματισμό για να δούμε αν θα μπορούσατε να το κάνετε αυτό".
Αντί να μεταφέρεται μόνο η ίδια εργασία σε ανθρώπους, το εργαστήριο του Belmonte προσπαθεί να κατανοήσει τους μηχανισμούς με τους οποίους λειτουργεί η αναζωογόνηση. Δεν μπορείτε να δημιουργήσετε διαγονιδιακούς ανθρώπους μόνο για να διαχειριστείτε τη θεραπεία, όπως έκαναν σε ποντίκια, έτσι εξετάζουν τους τρόπους χρήσης χημικών ουσιών για να κάνουν μερικά από τα ίδια πράγματα που κάνουν οι παράγοντες Yamanaka όταν προκληθούν, αλλά με την εφαρμογή κυκλική χορήγηση που ανέπτυξαν σε αυτή τη μελέτη.
"Αυτό είναι μόνο η αρχή", λέει ο Ocampo. "Αρχίζουμε να βλέπουμε ότι μπορούμε να το κάνουμε αυτό, αλλά φυσικά μπορεί να γίνει με πολύ καλύτερο τρόπο όταν γνωρίζουμε περισσότερα για τη διαδικασία".
