wetenschappers hebben stamceltechnologie gebruikt om oude menselijke cellen te herstellen naar een meer jeugdige en krachtige staat.

oude menselijke cellen keren terug naar een meer jeugdige en krachtige staat door middel van stamceltechnologie, nadat ze zijn geïnduceerd om kort een panel van eiwitten die betrokken zijn bij de embryonale ontwikkeling tot expressie te brengen.de onderzoekers van de Stanford University School Of Medicine stelden ook vast dat oudere muizen hun jeugdige kracht herwonnen nadat hun bestaande spierstamcellen werden onderworpen aan de verjongende eiwitbehandeling en weer in hun lichaam werden getransplanteerd.

de eiwitten, bekend als ‘Yamanaka-factoren’, worden vaak gebruikt om een volwassen cel om te zetten in wat bekend staat als geïnduceerde pluripotente stamcellen, of iPS-cellen.

De studie werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications.

verjongende menselijke cellen

uit de studie bleek dat het induceren van oude menselijke cellen in een laboratoriumschaal om deze eiwitten kort uit te drukken veel van de moleculaire kenmerken van veroudering terugspoelt en de behandelde cellen bijna niet te onderscheiden maakt van hun jongere tegenhangers.Senior auteur van de studie, Vittorio Sebastiano, PhD, universitair docent verloskunde en gynaecologie en de Woods Family Faculty Scholar in Paediatric Translational Medicine, zei: “Wanneer iPS-cellen worden gemaakt van volwassen cellen, worden ze zowel jeugdig als pluripotent. We hebben ons al enige tijd afgevraagd of het mogelijk is om de verouderingsklok gewoon terug te spoelen zonder pluripotentie te veroorzaken. Nu hebben we ontdekt dat, door de duur van de blootstelling aan deze eiwitfactoren strak te controleren, we verjonging kunnen bevorderen in meerdere menselijke celtypen.”

coauteur Thomas Rando, hoogleraar neurologie en neurologische wetenschappen en directeur van Stanford ‘ s Glenn Center for the Biology of Aging, zei: “We zijn erg enthousiast over deze bevindingen. Mijn collega ‘ s en ik hebben de verjonging van weefsels nagestreefd sinds onze studies in de vroege jaren 2000 aantoonden dat systemische factoren oude weefsels jonger kunnen maken.”

de rol van eiwitten in verjonging

onderzoekers in het laboratorium van Sebastiano maken iPS-cellen van volwassen cellen, zoals die waaruit de huid bestaat, door ze gedurende een periode van ongeveer twee weken herhaaldelijk bloot te stellen aan een panel van eiwitten die belangrijk zijn voor de vroege embryonale ontwikkeling door dagelijkse, kortlevende RNA-berichten in de volwassen cellen te introduceren. De RNA-berichten coderen de instructies voor het maken van de Yamanaka-eiwitten. Na verloop van tijd, spoelen deze proteã nen het vet van de cellen terug en duwen hen achterwaarts langs de ontwikkelingstijdlijn totdat zij op de jonge, embryonaal-als pluripotent cellen lijken waaruit zij afkomstig zijn.

tijdens dit proces verliezen de cellen niet alleen herinneringen van hun vorige identiteiten, maar ze keren ook terug naar een jongere toestand. Ze bereiken deze transformatie door hun DNA schoon te vegen van de moleculaire labels die niet alleen een huidcel onderscheiden van een hartspiercel, maar van andere labels die zich ophopen naarmate een cel ouder wordt.

de onderzoekers vergeleken de genexpressiepatronen van behandelde cellen en controlecellen, beide verkregen van oudere volwassenen, met die van onbehandelde cellen van jongere mensen, en vonden dat cellen van oudere mensen tekenen van verouderingsomkering vertoonden na slechts vier dagen blootstelling aan de herprogrammeringsfactoren. Terwijl de onbehandelde bejaarde cellen hogere niveaus van genen verbonden aan bekende het verouderen wegen uitdrukten, leken de behandelde bejaarde cellen dichter op jongere cellen in hun patronen van genuitdrukking.

toen de onderzoekers de patronen van met veroudering geassocieerde chemische tags, methylgroepen genaamd, bestudeerden, die dienen als indicator van de chronologische leeftijd van een cel, ontdekten ze dat de behandelde cellen gemiddeld ongeveer 1,5 tot 3,5 jaar jonger bleken te zijn dan onbehandelde cellen van oudere mensen, met pieken van 3,5 jaar (in huidcellen) en 7,5 jaar (in cellen die bloedvatlijnen).

de onderzoekers isoleerde ook cellen uit het kraakbeen van mensen met en zonder osteoartritis en stelden vast dat de tijdelijke blootstelling van de osteoarthritische cellen aan de herprogrammeringsfactoren de secretie van ontstekingsmoleculen verminderde en het vermogen van de cellen om te delen en te functioneren verbeterde.

de onderzoekers optimaliseren nu het panel voor het herprogrammeren van eiwitten die nodig zijn om menselijke cellen te verjongen en onderzoeken de mogelijkheid om cellen of weefsels te behandelen zonder ze uit het lichaam te verwijderen.