tutkijat ovat käyttäneet kantasolutekniikkaa palauttaakseen vanhat ihmissolut nuorekkaampaan ja elinvoimaisempaan tilaan.
Vanhat ihmissolut palaavat kantasoluteknologian avulla nuorekkaampaan ja elinvoimaisempaan tilaan, kun ne on saatu hetkeksi ilmentämään alkion kehitykseen osallistuvaa proteiinipaneelia.
Stanfordin yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan tutkijat havaitsivat myös, että iäkkäät hiiret saivat nuorekkaan voiman takaisin sen jälkeen, kun niiden olemassa olevat lihasten kantasolut oli alistettu nuorentavalle proteiinihoidolle ja siirretty takaisin niiden kehoihin.
”Yamanaka-tekijöinä” tunnettuja proteiineja käytetään yleisesti aikuisen solun muuntamiseen indusoiduiksi pluripotenteiksi kantasoluiksi eli iPS-soluiksi.
tutkimus julkaistiin Nature Communications-lehdessä.
nuorentavat ihmissolut
tutkimuksessa havaittiin, että vanhojen ihmissolujen indusoiminen laboratorioastiassa näiden proteiinien lyhyeksi ilmaisemiseksi palauttaa mieleen monet ikääntymisen molekulaariset tunnusmerkit ja tekee käsitellyistä soluista lähes mahdottomia erottaa nuoremmista vastaavista.
tutkimuksen vanhempi kirjoittaja Vittorio Sebastiano, PhD, obstetriikan ja gynekologian apulaisprofessori ja Woods Family Faculty Scholar in Paediatric Translational Medicine, sanoi: ”Kun iPS-solut on valmistettu aikuisten soluista, niistä tulee sekä nuorekkaita että pluripotentteja. Olemme miettineet jo jonkin aikaa, olisiko mahdollista vain kelata vanhenevaa kelloa taaksepäin aiheuttamatta pluripotenssia. Nyt olemme havainneet, että kontrolloimalla tiukasti altistuksen kestoa näille proteiinitekijöille, voimme edistää nuorentumista useissa ihmisen solutyypeissä.”
toinen kirjoittaja Thomas Rando, neurologian ja neurologisten tieteiden professori ja Stanfordin Glenn Center for the Biology of Aging-keskuksen johtaja, sanoi: ”olemme hyvin innoissamme näistä havainnoista. Olemme kollegojeni kanssa pyrkineet kudosten nuorentamiseen siitä lähtien, kun tutkimuksissamme 2000-luvun alussa kävi ilmi, että systeemiset tekijät voivat tehdä vanhoista kudoksista nuorempia.”
proteiinien rooli nuorennusleikkauksessa
Sebastianon laboratorion tutkijat valmistavat iPS-soluja aikuisten soluista, kuten ihoa muodostavista soluista, altistamalla ne toistuvasti noin kahden viikon aikana alkion varhaiskehitykselle tärkeälle proteiinipaneelille tuomalla päivittäisiä, lyhytikäisiä RNA-viestejä aikuisten soluihin. RNA-viestit koodaavat Yamanaka-proteiinien valmistusohjeet. Ajan myötä nämä proteiinit kelaavat solujen kohtaloa taaksepäin ja työntävät niitä taaksepäin kehityksen aikajanalla, kunnes ne muistuttavat nuoria, alkion kaltaisia pluripotentteja soluja, joista ne ovat peräisin.
tämän prosessin aikana solut eivät ainoastaan luovu muistoistaan aiemmista identiteeteistään, vaan ne palautuvat nuorempaan tilaan. He suorittavat tämän muutoksen pyyhkimällä DNA: nsa puhtaaksi molekyylitunnisteista, jotka eivät ainoastaan erota esimerkiksi ihosolua sydänlihassolusta, vaan myös muista tunnisteista, jotka kerääntyvät solun ikääntyessä.
tutkijat vertasivat iäkkäiltä aikuisilta saatujen käsiteltyjen solujen ja kontrollisolujen geeniekspressiomalleja nuorempien ihmisten käsittelemättömien solujen geeniekspressiomalleihin ja havaitsivat, että iäkkäiden ihmisten soluissa oli merkkejä ikääntymisen kääntymisestä, kun vain neljä päivää oli kulunut uudelleenohjelmointitekijöille altistumisesta. Siinä missä hoitamattomat iäkkäät solut ilmaisivat korkeampia geenejä, jotka liittyivät tunnettuihin vanhenemisreitteihin, hoidetut iäkkäät solut muistuttivat enemmän nuorempia soluja geenien ilmentymismalleiltaan.
kun tutkijat tutkivat vanhenemiseen liittyvien kemiallisten tagien eli metyyliryhmien kuvioita, jotka toimivat solun kronologisen iän indikaattorina, he havaitsivat, että hoidetut solut näyttivät olevan keskimäärin noin 1,5-3,5 vuotta nuorempia kuin iäkkäiden ihmisten hoitamattomat solut, joiden huiput olivat 3,5 vuotta (ihosoluissa) ja 7,5 vuotta (verisuonia linjaavissa soluissa).
tutkijat eristivät soluja myös nivelrikkoa sairastavien ja ilman nivelrikkoa olevien ihmisten rustosta ja havaitsivat, että osteoartriittisolujen tilapäinen altistuminen uudelleenohjelmointitekijöille vähensi tulehdusmolekyylien eritystä ja paransi solujen jakaantumis-ja toimintakykyä.
tutkijat optimoivat nyt ihmissolujen nuorentamiseen tarvittavia uudelleenohjelmoivia proteiineja ja tutkivat mahdollisuutta hoitaa soluja tai kudoksia poistamatta niitä elimistöstä.
