Obiecujące badanie. Niemieckim naukowcom udało się przekształcić stare komórki krwi w młode komórki macierzyste mózgu, które w miarę starzenia się stają się... młodsze. Wyniki eksperymentu opisali w specjalistycznym czasopiśmie „Aging cell”. Naturalne starzenie się komórek rozpoczyna się od różnicowania, czyli dyferencjacji. Proces polega na tym, że komórki niezróżnicowane (na przykład komórki macierzyste) przekształcają się w wyspecjalizowane typy komórek o określonej budowie i funkcji w organizmie – mogą to być komórki mięśniowe, tłuszczowe, neurony, erytrocyty itp.Ciało nie jest w stanie odwrócić tego procesu, komórka mięśniowa nie stanie się z powrotem komórką macierzystą. Naukowcom ze Szpitala Uniwersyteckiego w Bonn i Uniwersytetu w Bonn udało się jednak przekształcić stare komórki krwi w młode komórki macierzyste mózgu, które w dodatku w miarę starzenia się stają się młodsze. W warunkach laboratoryjnych transformacje komórkowe można przeprowadzić na dwa główne sposoby. Pierwsza metoda polega na przekształceniu konkretnej komórki z powrotem w komórkę macierzystą, czyli embrionalną „czystą kartę”, a następnie w inny typ komórki. Druga polega na „bezpośredniej konwersji”, która pomija etap pośredni i bezpośrednio przekształca komórkę w inny typ. Właśnie ten sposób wykorzystano w najnowszym eksperymencie.Komórki macierzyste z krwinek– Dzięki tej metodzie udało nam się bezpośrednio przekształcić prekursory czerwonych krwinek w nerwowe komórki macierzyste – tłumaczy prof. dr Oliver Brüstle, dyrektor Instytutu Neurobiologii Rekonstrukcyjnej w Szpitalu Uniwersyteckim w Bonn.Naukowcy wykorzystali komórki dawców pochodzące od 15 osób – od noworodka do osoby mającej 101 lat. Postawili na komórki progenitorowe erytrocytów (EPC), czyli niedojrzałe komórki macierzyste pochodzące między innymi ze szpiku kostnego, które są spokrewnione z czerwonymi krwinkami. Przekształcili je w indukowane komórki macierzyste układu nerwowego (iNSC), które są komórkami przedwykształceniowymi mózgu. Badacze wykorzystali wirusa w celu dostarczenia dwóch czynników transkrypcyjnych, czyli białek, które przyłączają się do DNA, aby regulować aktywność genów i w ten sposób sprawić, że komórki zmienią swój typ.Nowa tożsamość krwinekEfekty przeciwstarzeniowe i zachowania genetyczne śledzono poprzez proces metylacji DNA i sekwencjonowanie RNA. Dwanaście dni po potraktowaniu wirusem komórki zaczęły wykazywać nową tożsamość, porzucając białka przypominające krew i zastępując je ekspresją białek przypominających neurony. Początkowo wiek epigenetyczny (biologiczny; zmiany DNA kumulujące się w czasie – przyp. red.) komórek EPC był zbieżny z wiekiem dawców. Udowodniono, że komórki czystej karty wracają do stanu embrionalnego i odmładzają się, niezależnie od wieku osoby, od której pobrano próbkę. Naukowcy chcieli więc sprawdzić, czy zastosowana przez nich metoda bezpośredniej konwersji odmłodzi również przekształcone komórki.Nie tylko okazało się, że metoda się sprawdza, ale też neuronalne komórki macierzyste stawały się coraz młodsze. Przez kolejne 50-100 dni następował ciągły proces odmładzania, który ostatecznie osiągnął wiek odpowiadający 5 proc. wieku dawcy, przy czym większość epigenetycznych cech związanych z wiekiem uległa zresetowaniu około 50. dnia procesu konwersji. Zasadniczy w ciągu 50 dni przekształcone komórki stały się młodsze o 60 lat.Biologiczna młodość– Wiemy również, że ta epigenetyczna odmłodzona struktura sprawia, iż komórki zachowują się jak młode komórki – mówi prof. dr Brüstle. Potwierdziły to liczne testy. Co ciekawe, ich biologiczna młodość utrzymywała się nawet w warunkach hamujących ich proliferację, czyli zdolność do podziału i rozmnażania. Sugeruje to, że ich odmłodzenie nie zależy od ich zdolności do podziału.Badacze przestrzegają przed zbytnim optymizmem. Podnoszą potencjalne błędy matematyczne w modelach odmładzania, brak naturalnie starzejących się neuronalnych komórek macierzystych, które można by wykorzystać jako porównania, oraz potencjalne różnice w zachowaniu komórek in vitro i in vivo. Faktem jest jednak, że odmłodzone komórki potrafiły tworzyć połączenia z istniejącymi komórkami nerwowymi po przeszczepieniu do mózgów myszy.– Odmładzanie trwające tak długo jest idealne jako model eksperymentalny. Ponieważ zegary epigenetyczne powoli się przestawiają na przestrzeni kilku tygodni, możemy wykorzystać ten model do zbadania, które czynniki i substancje aktywne przyspieszają lub spowalniają proces odmładzania – przyznaje prof. dr Brüstle.Czytaj także: Kolejny pacjent wolny od HIV. Medycy mówią o przełomie