Perfectlab/Shutterstock

Możliwość odwrócenia starzenia się to coś, co wiele osób chciałoby zobaczyć w swoim życiu. To wciąż dalekie od rzeczywistości, ale w naszym najnowszym eksperymencie już tak odwrócił starzenie się ludzkich komórek, które mogą stanowić podstawę dla przyszłych leków przeciwdegeneracyjnych.

Starzenie się można postrzegać jako postępujący spadek funkcji organizmu i jest on powiązany z większością powszechnych chorób przewlekłych, na które cierpi człowiek, takich jak rak, cukrzyca i demencja. Istnieje wiele powodów, dla których nasze komórki i tkanki przestają funkcjonować, ale w biologii starzenia się nowym przedmiotem zainteresowania jest: gromadzenie się „starzejących się” komórek w tkankach i narządach.

Komórki starzejące się to starsze, zniszczone komórki, które nie funkcjonują tak, jak powinny, ale także pogarszają funkcjonowanie otaczających je komórek. Nastąpiło usunięcie tych starych, dysfunkcyjnych komórek wykazano poprawę wiele cech starzenia się zwierząt, takich jak opóźnione wystąpienie zaćmy.

Nadal nie do końca rozumiemy, dlaczego komórki starzeją się wraz z wiekiem, ale uszkodzenie DNA, narażenie na zapalenie i uszkodzenie cząsteczek ochronnych na końcach chromosomów – tzw. telomery – wszystkie zostały zaproponowane.

Ostatnio ludzie tak mają zasugerował że jedną z przyczyn starzenia się może być utrata zdolności do włączania i wyłączania genów we właściwym czasie i miejscu.

Starzejąca się komórka. Ewa Latorra, Autor pod warunkiem

Jeden gen, wiele wiadomości

Wraz z wiekiem tracimy zdolność kontrolowania sposobu regulacji naszych genów. Każda komórka ciała zawiera wszystkie informacje potrzebne do życia, ale nie wszystkie geny są włączone we wszystkich tkankach i w każdych warunkach. Jest to jeden z powodów, dla których komórka serca różni się od komórki nerki, mimo że zawierają te same geny.

Kiedy gen jest aktywowany przez sygnały z wnętrza lub z zewnątrz komórki, wytwarza wiadomość molekularną (zwaną RNA), która zawiera wszystkie informacje potrzebne do wytworzenia tego, co wytwarza ten gen. My teraz wiem że ponad 95% naszych genów może w rzeczywistości wytwarzać kilka różnych typów komunikatów, w zależności od potrzeb komórki.

Dobrym sposobem, aby o tym pomyśleć, jest rozważenie każdego genu jako przepisu. Możesz zrobić biszkopt waniliowy lub ciasto czekoladowe, w zależności od tego, czy dodasz czekoladę. Nasze geny mogą działać w ten sposób. Decyzję o tym, jaki rodzaj komunikatu jest wytwarzany w danym momencie, podejmuje grupa około 300 białek zwanych „czynnikami splicingowymi”.

Wraz z wiekiem ilość czynników splicingowych, które jesteśmy w stanie wytworzyć, maleje. Oznacza to, że starsze komórki mają mniejszą zdolność do włączania i wyłączania genów w odpowiedzi na zmiany w swoim środowisku. My i inni wykazaliśmy, że poziomy tych ważnych regulatorów upadek w próbkach krwi od osób starszych, a także w izolowane ludzkie starzejące się komórki różnych typów tkanek.

Odmładzanie starych komórek

Szukaliśmy sposobów na ponowne włączenie czynników splicingowych. W naszym nowa pracawykazaliśmy, że działając na stare komórki substancją chemiczną uwalniającą niewielkie ilości siarkowodoru, byliśmy w stanie zwiększyć poziom niektórych czynników splicingowych i odmłodzić stare komórki ludzkie.

Siarkowodór to cząsteczka występująca naturalnie w naszym organizmie i wykazano, że tak jest poprawić kilka funkcji chorób związanych z wiekiem w zwierzęta. Jednak w dużych ilościach może być toksyczny, dlatego musieliśmy znaleźć sposób na dostarczenie go bezpośrednio do części komórki, w której jest potrzebny.

Dzięki zastosowaniu „molekularnego kodu pocztowego” byliśmy w stanie dostarczyć cząsteczkę bezpośrednio do mitochondriów, struktury wytwarzające energię w komórkach, gdzie naszym zdaniem działa, co pozwala nam stosować niewielkie dawki, które z mniejszym prawdopodobieństwem powodują skutki uboczne.

Mamy nadzieję, że stosując takie narzędzia molekularne, będziemy w stanie ostatecznie usunąć starzejące się komórki u żywych ludzi, co może pozwolić nam na jednoczesne zwalczanie wielu chorób związanych z wiekiem. To jeszcze odległa przyszłość, ale początek jest ekscytujący.

O autorze

Lorna Harries, profesor nadzwyczajny w dziedzinie genetyki molekularnej, University of Exeter i Matt Whiteman, profesor terapii eksperymentalnej, University of Exeter

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki:

at Rynek wewnętrzny i Amazon