Возрасните човечки клетки можат да се подмладат со технологија на матични клетки
Според новата студија на истражувачите од Медицинскиот факултет на Универзитетот Стенфорд, стареените човечки клетки можат да се подмладат откако ќе бидат стимулирани да изразат голем број протеини вклучени во развојот на ембрионот. Покрај тоа, истражувачите откриле дека постарите глувци ја повратиле својата младост откако мускулните матични клетки биле подложени на третман за подмладување на протеини и потоа биле трансплантирани назад во телото.
Студијата е објавена на 24 март 2020 година во „Комуникации на природата“.
Протеини, исто така познати како Фактори на Јаманака, најчесто се користат за трансформација на возрасна клетка во индуцирана плурипотентна матична клетка. Индуцираните плурипотентни матични клетки можат да се трансформираат во скоро секој тип на клетка во телото, станувајќи важна компонента на регенеративната медицина и помагајќи да се откријат нови лекови.
Резултатите од студијата покажаа дека стимулирање на стареењето на човечките клетки да ги изразат овие протеини обратува многу молекуларни знаци на стареење, со што клетките се подложени на третман слични на младите клетки. Доколку возрасните клетки се трансформираат во индуцирани плурипотентни матични клетки, тие стануваат млади и плурипотентни.
Трансформацијата на возрасните клетки во плурипотентни клетки се врши со постојано изложување на нив, за период од околу 2 недели, на серија протеини вклучени во раниот ембрионален развој. Механизмот вклучува дневно, краткорочно воведување на гласник РНК во возрасни клетки, што помага во синтезата на протеините Јаманака. Со текот на времето, овие протеини ги трансформираат возрасните клетки во клетки слични на младите, плурипотентни, ембрионални клетки од кои потекнуваат. За време на процесот, клетките ја губат претходната меморија, влегувајќи во помлада состојба.
Неодамна, научниците се обидоа да откријат дали изложувањето на возрасните клетки на протеините Јаманака со денови, а не со недели, може да предизвика подмладување без да предизвика нивна плурипотентност. Во 2016 година, истражувачите од Институтот за биолошки студии Салк во Калифорнија откриле дека изразот на 4-те фактори Јаманака кај заморчиња продолжен животен век до 20%, не е јасно дали ова важи и за човечкиот вид. Истражувачите во новата студија сакаа да знаат дали стареењето на човечките клетки ќе реагира на ист начин и дали одговорот ќе се појави во неколку типови клетки или ќе биде валиден за повеќе ткива. Тие развија метод за користење на гласник РНК за привремено изразување 6 фактори за репрограмирање, од кои 4 фактори Јаманака и 2 дополнителни протеини, од човечка кожа и клетки на крвните садови. Бидејќи РНК-гласникот брзо се распаѓа во клетките, истражувачите успеаја да го контролираат времетраењето на сигналот.
Истражувачите потоа ги споредиле моделите на изразување на гени на третираните клетки и контролните клетки добиени од постари возрасни лица со нетретирани клетки од млади луѓе. Клетките на постарите лица покажаа после само 4 дена знаци на пресврт во процесот на стареење, за кое време тие биле изложени на фактори за репрограмирање. Додека нелекуваните старечки клетки изразуваа повисоки нивоа на гени поврзани со познати патеки за стареење, третираните старечки клетки повеќе личат на млади клетки. Исто така, се чини дека третираните клетки биле околу 1 година и пол до 3 и пол години помлада отколку нетретирани клетки. Најголемата разлика во возраста е во клетките на кожата, стари 3 и пол години и во клетките на крвните садови, стари 7 и пол години.
Следно, научниците споредија неколку знаци на стареење (вклучувајќи метаболизам на соединенија или елиминација на производи за деградација на клетките) со клетките на младите, третирани стари клетки и нетретирани старечки клетки. Резултатите покажаа значително подмладување на сите знаци на стареење.
Последниот експеримент што го направија истражувачите беше поврзан мускулни матични клетки. Кога ги пресадија третираните матични клетки на мускулите назад кај заморчињата, животните ја повратија мускулната сила што се гледа кај помладите глувци.
На крај, но не и најмалку важно, научниците изолираа клетки во 'рскавицата кај луѓе со и без артроза а резултатите покажаа дека привременото изложување на клетките на остеоартритис на репрограмирање на фактори го намалува лачењето на воспалителни молекули, подобрувајќи ја способноста на клетките да се делат и да функционираат.
Иако се потребни многу повеќе студии, се надеваме дека истражувачите еден ден ќе можат повторно да измислат цели ткива.