Tajomstvo? Zastaviť proces spätného starnutia bunky presne v okamihu, ako sa vráti do svojej embryonálnej formy. O čo presne ide? Bude táto technika čoskoro dostupná v klinikách?
Záblesk nádeje
Pred 15 rokmi sa vedci postarali o prevratný objav. Dokázali zvrátiť proces starnutia v bunkách. Aktiváciou súboru štyroch faktorov v DNA vynulujú hodiny bunky, čím sa dospelé bunky vrátia do embryonálneho stavu. Faktory nazvali "Yamanaka faktory", čo je pomenovanie po svojom objaviteľovi Shinya Yamanaka a o niekoľko rokov neskôr mu vyniesli Nobelovu cenu, ako sa píše na menshealth.com. Vedci tak po prvýkrát videli záblesk nádeje, že starnutie predsa len možno zvrátiť.
"Je to úžasné," hovorí Wolf Reik, molekulárny biológ z Babrahamského inštitútu v Spojenom kráľovstve pre Popular Mechanics. "Potenciálne tak môžeme resetovať vek ľudských buniek na nulu."
Čítajte tiež: Neobvyklý PRÍZNAK vysokého CHOLESTEROLU, ktorý zaregistruje váš ČUCH: Cítite to aj VY?
Vedci dúfali, že tieto bunky, zbavené známok starnutia, by sa mohli použiť na opravu a omladenie poškodených orgánov. Mladšie, zdravšie nervové bunky by napríklad mohli prevziať úlohu pri mozgových bunkách, zabitých mozgovou príhodou alebo kožné bunky, podporujúce kolagén, by sa mohli vstreknúť priamo do nepoddajných rán. Jediným problémom je, že faktory Yamanaka resetujú bunky príliš ďaleko. Bunka, ktorá má nula dní, nemôže vysielať elektrický nervový signál ani produkovať kolagén, ani vykonávať žiadnu inú funkciu. Rovnako ako kmeňová bunka nie je nič iné ako kvapka potenciálu.
Mladšie o 30 rokov
Aby to prekonali, vedci sa sústredili na načasovanie. Hľadali spôsoby, ako zastaviť proces spätného starnutia v presnom okamihu pred tým, ako sa bunka vráti do svojej embryonálnej formy. Predchádzajúce pokusy na myšiach sa ukázali ako sľubné, no zvrátili čas len o tri roky.
Najnovšie skupina vedcov vedená Reikom ukázala, že môžu vrátiť čas až o 30 rokov! V apríli zverejnili výsledky v časopise eLife.
„Nové a zaujímavé v tejto štúdii je, že posúvajú bunky do preprogramovania časovo riadeným spôsobom,“ hovorí Manuel Serrano – molekulárny biológ z Barcelonského inštitútu pre výskum biomedicíny, ktorý sa na štúdii nezúčastnil.
Serrano hovorí, že až doteraz neboli vedci schopní kontrolovať faktory Yamanaka s veľkou istotou.
Boli schopné produkcie kolagénu a opravy
Na začiatok výskumníci zozbierali kožné bunky od dospelých v strednom veku vo veku 38 až 53 rokov. Špeciálne zbierali kožné fibroblastové bunky, ktoré sú nevyhnutné na hojenie rán a ktorých účinnosť s vekom klesá. Pomocou vírusových vektorov vstrekli do buniek faktory Yamanaka (súbor štyroch génov) a zapli ich. Predchádzajúce výskumy ukázali, že trvá celkom 50 dní, kým faktory Yamanaka vynulujú hodiny, a že medzi 10. a 17. dňom mali bunky zhruba 20 až 40 rokov. Vedci sa rozhodli počas tohto obdobia zastaviť pôsobenie faktorov Yamanaka, pričom sledovali účinky na bunky medzi 10. a 17. dňom.
Pri každej pauze výskumníci hodnotili biologický vek buniek pomocou molekulárnych „starnúcich hodín“. Boli merané zmeny v DNA, ktoré spôsobujú rakovinu, nazývané epigenetické zmeny. Merali tiež produkciu kolagénu, pretože tento proteín dodáva mladej pokožke charakteristickú pevnú textúru, ktorá vekom klesá. Dokonca sledovali aj pohyblivosť bunky. Keď je koža poškodená, fibroblasty fyzicky migrujú do rany, aby naštartovali produkciu kolagénu a iniciovali proces opravy. Ako starnú, fibroblasty sa stávajú zreteľne pomalšie, čo vysvetľuje, prečo sa staršia koža hojí dlhšie.
Už po 13 dňoch boli známe výsledky. Bunky boli mladistvé, no stále si zachovali schopnosť produkovať kolagén a rýchlo sa presúvať do poškodených oblastí.
Zaujme vás: Zobudili ste sa NAFÚKNUTÍ? RAŇAJKY, po ktorých vám SPĽASNE brucho na počkanie!
„Pochopenie, že môžeme omladiť bunky, bolo úžasné,“ hovorí Inês Milagre – výskumníčka z Gulbenkian Institute of Science v Portugalsku a autorka novej štúdie – Popular Mechanics. "Najvzrušujúcejšie však bolo vidieť, že bunky boli funkčne mladšie," hovorí.
Treba nájsť bezpečnejší spôsob
Podľa Milagre je práca dôležitým míľnikom a dôkazom toho, že faktory Yamanaka sa dajú doladiť. Povedala však, že by sme nemali očakávať, že táto technika bude čoskoro dostupná v klinikách. Aktivácia faktorov Yamanaka môže spôsobiť rakovinu a stále nie je jasné, či tento proces bude fungovať aj v iných typoch buniek.
Reik plánuje vývoj bezpečnejších stratégií. Myslí si, že zistením, ako fungujú faktory Yamanaka, bude schopný nájsť molekuly, ktoré sú aktivované genetickými faktormi. Identifikáciou týchto faktorov, ktorými môžu byť RNA alebo proteín, by mohol vyvinúť terapeutiká, ktoré nevyžadujú zasahovanie do génov v bunke, čím sa znižuje riziko rakoviny a iných vedľajších účinkov.
"Mohli by sme ich nazvať "omladzovacie faktory", ktoré by poskytli bezpečnejší spôsob omladzovania buniek, " hovorí Reik.
