gli Scienziati hanno utilizzato la tecnologia delle cellule staminali per il ripristino di vecchie cellule umane per un aspetto più giovane e vigoroso stato.
Le vecchie cellule umane ritornano ad uno stato più giovanile e vigoroso attraverso la tecnologia delle cellule staminali, dopo essere state indotte ad esprimere brevemente un gruppo di proteine coinvolte nello sviluppo embrionale.
I ricercatori, presso la Stanford University School of Medicine, hanno anche scoperto che i topi anziani hanno riacquistato la forza giovanile dopo che le loro cellule staminali muscolari esistenti sono state sottoposte al trattamento proteico ringiovanente e trapiantate nei loro corpi.
Le proteine, note come “fattori Yamanaka”, sono comunemente utilizzate per trasformare una cellula adulta in quelle che sono note come cellule staminali pluripotenti indotte o cellule iPS.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Communications.
Ringiovanire le cellule umane
Lo studio ha scoperto che indurre vecchie cellule umane in un piatto di laboratorio per esprimere brevemente queste proteine riavvolge molte delle caratteristiche molecolari dell’invecchiamento e rende le cellule trattate quasi indistinguibili dalle loro controparti più giovani.
L’autore senior dello studio, Vittorio Sebastiano, PhD, assistant professor di ostetricia e ginecologia e studioso della Facoltà di Woods Family in Paediatric Translational Medicine, ha dichiarato: “Quando le cellule iPS sono fatte da cellule adulte, diventano sia giovani che pluripotenti. Ci siamo chiesti per qualche tempo se fosse possibile riavvolgere semplicemente l’orologio di invecchiamento senza indurre la pluripotenza. Ora abbiamo scoperto che, controllando strettamente la durata dell’esposizione a questi fattori proteici, possiamo promuovere il ringiovanimento in più tipi di cellule umane.”
Il coautore Thomas Rando, professore di neurologia e scienze neurologiche e direttore del Glenn Center for the Biology of Aging di Stanford, ha dichiarato: “Siamo molto entusiasti di questi risultati. I miei colleghi ed io abbiamo perseguito il ringiovanimento dei tessuti da quando i nostri studi nei primi anni 2000 hanno rivelato che i fattori sistemici possono rendere i vecchi tessuti più giovani.”
Il ruolo delle proteine in ringiovanimento
Ricercatori Sebastiano laboratorio di rendere le cellule iPS da cellule adulte, come quelle che compongono la pelle, ripetutamente, esponendoli in un periodo di circa due settimane per un pannello di proteine importanti per lo sviluppo embrionale precoce, introducendo ogni giorno, di breve durata, RNA i messaggi all’interno delle cellule adulte. I messaggi di RNA codificano le istruzioni per la produzione delle proteine Yamanaka. Nel corso del tempo, queste proteine riavvolgono il destino delle cellulee le spingono all’indietro lungo la linea temporale dello sviluppo fino a quando non assomigliano alle giovani cellule pluripotenti embrionali da cui hanno avuto origine.
Durante questo processo le cellule non solo perdono i ricordi delle loro identità precedenti, ma ritornano a uno stato più giovane. Compiono questa trasformazione pulendo il loro DNA pulito dei tag molecolari che non solo differenziano, diciamo, una cellula della pelle da una cellula del muscolo cardiaco, ma di altri tag che si accumulano come una cellula invecchia.
I ricercatori hanno confrontato i modelli di espressione genica delle cellule trattate e delle cellule di controllo, entrambe ottenute da adulti anziani, con quelle delle cellule non trattate da persone più giovani, e hanno scoperto che le cellule degli anziani mostravano segni di inversione dell’invecchiamento dopo soli quattro giorni di esposizione ai fattori di riprogrammazione. Mentre le cellule anziane non trattate esprimevano livelli più elevati di geni associati a percorsi di invecchiamento noti, le cellule anziane trattate assomigliavano più strettamente alle cellule più giovani nei loro modelli di espressione genica.
Quando i ricercatori hanno studiato i modelli di tag chimici associati all’invecchiamento chiamati gruppi metilici, che servono come indicatore dell’età cronologica di una cellula, hanno scoperto che le cellule trattate sembravano essere in media da 1,5 a 3,5 anni più giovani rispetto alle cellule non trattate degli anziani, con picchi di 3,5 anni (nelle cellule della pelle) e 7,5 anni (nelle cellule che rivestono i vasi sanguigni).
I ricercatori hanno anche isolato le cellule dalla cartilagine di persone con e senza osteoartrite e hanno scoperto che l’esposizione temporanea delle cellule osteoartritiche ai fattori di riprogrammazione ha ridotto la secrezione di molecole infiammatorie e migliorato la capacità delle cellule di dividersi e funzionare.
I ricercatori stanno ora ottimizzando il pannello di riprogrammazione delle proteine necessarie per ringiovanire le cellule umane e stanno esplorando la possibilità di trattare cellule o tessuti senza rimuoverli dal corpo.
