Μια από τις πιο σημαντικές ανακαλύψεις στη βιολογία τις τελευταίες δύο δεκαετίες: ο τρόπος με τον οποίο μπορούν να διεγερθούν τα βλαστοκύτταρα προκειμένου να ανακτήσουν την πολυδύναμή τους και δυνητικά να αναστραφεί η γήρανση.
Τα βλαστοκύτταρα είναι κύτταρα που μπορούν να μετατραπούν σε πολλά διαφορετικά κύτταρα και αυτή η διαδικασία επιτρέπει στα κύτταρα και στους ιστούς του σώματος να αντικαταστήσουν κύτταρα που έχουν πεθάνει ή να δημιουργήσουν κύτταρα που απαιτούνται ως απόκριση σε ορισμένες συνθήκες, όπως κύτταρα του ανοσοποιητικού.
Η δυνατότητα επιστροφής των διαφοροποιημένων κυττάρων στην προηγούμενη πολυδύναμη κατάστασή τους και η δημιουργία επαγόμενων πολυδύναμων βλαστοκυττάρων (iPSCs) επιτεύχθηκε για πρώτη φορά από τον καθηγητή Shinya Yamanaka το 2006, στον οποίο και απονεμήθηκε (μαζί με τον Sir John B. Gurdon) το Νόμπελ Ιατρικής το 2012.
Έκτοτε, έχει αξιοποιηθεί η κατανόηση του τρόπου δημιουργίας επαγόμενων πολυδύναμων βλαστοκυττάρων με στόχο την ανάπτυξη μοντέλων εμβρύων που θα μας επιτρέψουν να μελετήσουμε τα πολύ πρώιμα στάδια της ανθρώπινης ανάπτυξης και να αναπτύξουμε οργανοειδή για έρευνα σε διαφορετικές συνθήκες.
Μπορούμε να μετρήσουμε την ηλικία με ακρίβεια;
Παρά την ικανότητα μεμονωμένων κυττάρων να επιστρέφουν σε μια κατάσταση μεγαλύτερης πολυδύναμης, η γενικότερη επιστροφή των κυττάρων σε μια νεότερη κατάσταση έχει αποδειχθεί πρόκληση. Αυτό οφείλεται εν μέρει στο ότι η έννοια της βιολογικής ηλικίας ενός οργανισμού και του πώς αυτή η ηλικία τον επηρεάζει σε κυτταρικό επίπεδο είναι πολύπλοκη και εξαρτάται από πολλούς παράγοντες.
Τα τελομερή είναι ένα τμήμα του DNA στο τέλος ενός χρωμοσώματος που μικραίνει κάθε φορά που ένα κύτταρο διαιρείται, δηλαδή όσο μεγαλύτερος είναι ένας οργανισμός, τόσο μικρότερα είναι τα τελομερή στα κύτταρά του. Οι ομάδες μεθυλίου είναι ένα μόριο που βρίσκεται συνδεδεμένο με το DNA, το οποίο παίζει ρόλο στον τρόπο ανάγνωσης του από τον κυτταρικό μηχανισμό. Η διαμόρφωση αυτών των μορίων, γνωστή ως επιγενετική, μπορεί να αλλάξει με την ηλικία.
Στην πραγματικότητα, έχουν αναπτυχθεί επιγενετικά ρολόγια, όπως το GrimAge, τα οποία ισχυρίζονται ότι είναι σε θέση να προσδιορίζουν την «βιολογική» ηλικία για τους ανθρώπους, ανεξάρτητα από τη χρονολογική. Πρόσφατα, μια ομάδα ερευνητών από τις ΗΠΑ και τη Ρωσία ανέπτυξε ένα «ρολόι γήρανσης» με βάση τις πληροφορίες που είχαν συγκεντρώσει σχετικά με τις αλλαγές της γονιδιακής έκφρασης που σχετίζονται με την ηλικία που είχαν ποσοτικοποιήσει από μελέτες.
Χρησιμοποίησαν αυτό το ρολόι γήρανσης που βασίζεται στη μεταγραφή για να αποδείξουν ότι ο κυτταρικός επαναπρογραμματισμός είχε συμβεί έπειτα από γενετική μηχανική με στόχο την εξάλειψη και υπερέκφραση γονιδίων που σχετίζονται με τη γήρανση. Τα ευρήματά τους δημοσιεύονται σε προτυπωμένη έκδοση, η οποία δεν έχει ακόμη υποβληθεί σε αξιολόγηση από ομοτίμους.
6 χημικά κοκτέιλ για την αντιστροφή της γήρανσης
Πιο πρόσφατα, η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε αυτό το ίδιο «μεταγραφικό ρολόι γήρανσης» για να αποδείξει ότι τα γονίδια που είχε βρεθεί ότι σχετίζονται με τη γήρανση, ήταν μειωμένα σε κύτταρα που είχαν υποβληθεί σε επεξεργασία με ένα από τα έξι χημικά κοκτέιλ, σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Aging, με επικεφαλής τον καθηγητή David Sinclair, καθηγητή στο Τμήμα Γενετικής της Ιατρικής Σχολής του Χάρβαρντ.
Αυτή η εργασία έδειξε επίσης ότι καθώς τα κύτταρα γερνούν, ο πυρήνας του κυττάρου γίνεται πιο διαρρέων, πράγμα που σημαίνει ότι όσο περισσότερα μόρια που βρίσκονται κανονικά στον πυρήνα του κυττάρου εντοπίζονται στο υπόλοιπο κύτταρο, τόσο μεγαλύτερος είναι ο οργανισμός από τον οποίο προέρχεται το κύτταρο.
Ισχυρισμοί για αντιστροφή του χρόνου κατά 3 χρόνια
Οι ερευνητές που διεξήγαγαν την πρόσφατη μελέτη εξέθεσαν τα κύτταρα του δέρματος στο εργαστήριο σε κοκτέιλ χημικών ουσιών που είχε ήδη αποδειχθεί ότι έχουν επίδραση στη μεταγραφή των γονιδίων που σχετίζονται με τη γήρανση. Οι ενώσεις περιελάμβαναν το βαλπροϊκό οξύ, το οποίο χρησιμοποιείται για τη θεραπεία της επιληψίας και άλλων νευρολογικών και ψυχιατρικών παθήσεων.
Ισχυρίζονται ότι τα αποτελέσματά τους δείχνουν ότι η ηλικία των κυττάρων που εκτέθηκαν στα χημικά κοκτέιλ αντιστράφηκε κατά 3 χρόνια μέσα σε μόλις 4 ημέρες, κάτι που προηγουμένως είχε πραγματοποιηθεί με πάνω από ένα χρόνο αναγεννητικής θεραπείας σε ανθρώπους σε προηγούμενες δημοσιευμένες μελέτες.
Ωστόσο, αυτά τα πειράματα δεν πραγματοποιήθηκαν σε ανθρώπους αλλά στο εργαστήριο. Αυτά τα κύτταρα ελήφθησαν από έναν δότη 22 ετών, έναν δότη 94 ετών και έναν ασθενή με προγηρία.
«Πρόκειται για μια καλή αρχική μελέτη και κάτι που θα παρακολουθήσουμε με ενδιαφέρον, αλλά όσον αφορά τους ισχυρισμούς για αντιστροφή της γήρανσης κατά 3 χρόνια μέσα σε 4 ημέρες, είναι σημαντικό να ερμηνεύσουμε αυτά τα αποτελέσματα στο πλαίσιο που προέκυψαν», σχολίασε ο Δρ Xiaojing Yang, κύριος ερευνητής του εργαστηρίου Yang στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόι, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα αλλά συνέγραψε μια εργασία με τον καθηγητή Sinclair νωρίτερα αυτό το έτος.