Click Accept pentru a primi notificări cu cele mai importante știri!
Primul experiment de întinerire genetică
Un experiment științific din 2016, desfășurat la Institutul Salk pentru Studii Biologice din San Diego, pune bazele terapiei genice pentru întinerire.
Experimentul a implicat șoareci bolnavi de versiunea proprie rozătoarelor a progeriei, o boală genetică pediatrică fatală, care provoacă îmbătrânirea prematură. Animalele bolnave asupra cărora nu s-a intervenit deloc au încărunțit rapid și au murit în jurul vârstei de 7 luni, deși durata de viață a șoarecilor de laborator este, în medie, de doi ani.
Însă șoarecii bolnavi de progerie din lotul asupra căruia s-a intervenit au avut o soartă mai bună. Acestora li s-a injectat un virus purtător al unui număr de patru gene capabile să remodeleze ADN-ul și să le întinerească fiecare celulă din corp. Experimentul a funcționat și animalele au trăit cu 30% mai mult decât cele netratate, notează longevitymagazine.ro.
Reprogramarea celulară
După reușita acestui experiment, reprogramarea celulară a fost considerată cea mai promițătoare abordare științifică pentru îmbunătățirea sănătății și a duratei de viață a oamenilor. Adepții acestei terapii genice susțin că are potențialul de a remodela modul în care îmbătrânim iar compania de biotehnologie Life Biosciences așteaptă aprobarea FDA pentru primul test uman al unei versiuni a tehnicii, potrivit dr. Sharon Rosenzweig-Lipson, directorul științific al companiei.
Reprogramarea este un domeniu relativ nou, din 2006. Doar patru gene ar putea readuce chiar și cea mai îmbătrânită celulă la un stadiu propriu tinereții.
Cele patru gene și efectele lor au fost descoperite de omul de știință japonez Shinya Yamanaka, care în 2012 a câștigat Premiul Nobel pentru Medicină, acordat datorită „descoperirii că celulele mature pot fi reprogramate pentru a deveni pluripotente”. Respectivele gene sunt cunoscute ca factori Yamanaka.
Când sunt introduși într-o celulă, factorii Yamanaka o dezlipesc rapid de stratul exterior al ADN-ului său, numit epigenom. Epigenomul nostru este cheia reprogramării celulare și, de fapt, viața însăși. Celulele inimii, de pildă, sunt doar parte din inimă, nu și din piele, ficat sau alte organe, datorită epigenomului, care dă fiecărei celule o identitate proprie.
Cum acționează ADN-ul
ADN-ul nostru arată inițial la fel în fiecare celulă. Rapid, aglomerări minuscule de molecule, cunoscute sub numele de grupări de metil, încep să se atașeze la exteriorul diferitelor gene, cu configurații diferite în celule diferite. În funcție de numărul și modelele acestor molecule, genele de dedesubt vor primi semnale biochimice care le spun să se activeze sau nu.
Acest proces, numit metilare, este cea mai importantă parte a epigenomului. Metilarea continuă de-a lungul vieții și reflectă modul cum trăim. Prin metilare, epigenomul funcționează ca un jurnal al corpului, în care desenele micilor formațiuni moleculare de pe ADN înregistrează ceea ce facem zi de zi. Dar nimic nu afectează metilarea la fel de mult ca înaintarea în vârstă. Modelele de metilare ale bebelușul89 sunt diferite de cele din copilărie, de la maturitate sau de la bătrânețe.
Pericolul din celulele stem
Factorii Yamanaka, adăugați unor celule ale pielii recoltate de la un centenar ridat, fac ca cele mai multe dintre acestea să își piardă urmele de metil și să se transforme înapoi în celule nou-născute sau ceea ce oamenii de știință numesc celule stem pluripotente.
Complet lipsite de amintirea celulară de a fi fost piele, cu intervenția adecvată, aceste celule pot deveni aproape orice tip de celulă. Dar procesul nu este neapărat eficient sau benign. Într-un vas care conține milioane de celule bătrâne, după expunerea la factorii Yamanaka multe vor deveni celule stem tinere. Însă altele nu o vor face, din motive necunoscute. Unele rezistă procesului, unele mor, iar altele se transformă în excrescențe care devin rapid uriașe. Acest tip de tumori-monstru este denumit teratom. Teratoamele se dezvoltă atunci când o celulă stem nu știe ce să devină și se transformă într-un tip greșit de celulă. Cu un teratom, celulele dinților pot ajunge să crească într-un pelvis sau celule osoase, sau într-un glob ocular.
Din vasele de laborator, cercetătorii pot elimina teratoamele ușor. Dar, în viața reală, dimensiunile la care ajung creează anomalii groaznice. În timpul unui experiment timpuriu de reprogramare celulară, când un cercetător spaniol a activat factorii Yamanaka la șoareci sănătoși, multe dintre animale au murit în câteva săptămâni după ce teratoame și alte tumori canceroase le-au încolțit pe tot corpul, scrie longevitymagazine.ro.
Un nou experiment
În 2020, cercetători de la Universitaea Harvard au comprimat nervii optici ai unor șoareci sănătoși pentru a le induce o afecțiune similară unui accident vascular ocular. Această condiție medicală poate reduce vederea. Apoi cercetătorii au tratat respectivii șoareci cu o formă inovatoare de reprogramare celulară. Le-au injectat în ochi un virus (vector viral) care poartă doar trei dintre factorii Yamanaka, omițând factorul care s-a descoperit că declanșează cancerul.
În prealabil, cei trei factori rămași au fost modificați genetic pentru a se manifesta doar în prezența antibioticului doxiciclină. După injectare, timp de două luni, două zile pe săptămână, șoarecilor li s-a dat să bea apă care conținea antibioticul. Planul a fost de a reprograma celulele din nervul optic doar parțial, eliminând în mare parte, nu în întregime, metilarea acestora. Astfel celulele își pot păstra identitatea fundamentală, chiar dacă au devenit fmai tinere.
În acest scenariu, teratoamele nu ar reprezenta un obstacol deoarece celulele vizate nu ar întineri niciodată într-atât încât să devină celule stem. În schimb ar rămâne aceleași celule, dar mai viguroase, mai tinere și mai capabile să vindece nervul optic rănit.
Procedura de întinerire așteaptă avizul FDA
Rezultatele studiului pe șoareci derulat la Harvard au fost publicate în revista Nature. Cercetătorii au raportat modificări epigenetice ale celulelor și reapariția nervilor optici deteriorați la cei mai mulți dintre șoarecii care au primit tratamentul, fără teratom.
„A fost extrem de interesant”, a spus David Sinclair, geneticianul de la Harvard, autor principal al studiului. „Nu producem celule stem, dăm ceasul înapoi pentru ca celulele să-și recapete identitatea. Am fost surprins să constat că tehnica uzitată funcționează invariabil. Nu s-a găsit încă vreun tip de celulă pe care să nu o putem îmbătrâni sau întineri.“
Prof.univ. David Sinclair și Universitatea Harvard au vândut apoi patentul pentru versiunea lor de reprogramare celulară parțială companiei Life Biosciences. În 2023, compania a ransmis că a folosit cu succes această versiune de reprogramare celulară parțială la ochii unor maimuțe care au suferit un tip de atac al nervului optic. Life Biosciences a arătat că experimentul le-a redat maimuțelor aspectele pierdute ale vederii și a modificat o parte din epigenomul celulelor nervoase, făcându-le similare cu cele ale animalelor tinere. Nu au fost efecte secundare sau tumori.
În 2024, reprezentanții companiei au prezentat FDA planurile lor de a folosi reprogramarea celulară parțială la ochii persoanelor cu infarcte ale nervului optic. Accidentele vasculare ale nervului optic pentru care nu există tratament pot fi debilitante, pierderea vederii la ochiul afectat fiind bruscă, totală și ireversibilă.
Dacă FDA autorizează studiul clinic, oamenii de știință de la Life Biosciences vor injecta în ochii voluntarilor factori Yamanaka care pot fi dezactivați sau activați cu antibioticul doxiciclină.
„Speranța este că celulele din nervii optici deteriorați ai oamenilor vor deveni mai tinere la nivel epigenetic, iar vederea lor se va îmbunătăți. Credem că reprogramarea parțială nu va duce la tumori deoarece protocolul nostru omite cei mai cancerigeni dintre factorii Yamanaka, iar studiile pe maimuțe au arătat că factorii rămași nu vor migra din globul ocular în alte părți ale corpului“, a explicat prof. Rosenzweig-Lipson.
„Sunt optimist că, odată cu întinerirea celulară, am putea modifica rata de progresie a îmbătrânirii și, prin urmare, am putea crește durata generală a sănătății”, a spus Juan Carlos Belmonte, profesorul care a condus cercetările inițiale la Institutul Salk și acum este directorul Institutului de Știință Altos Labs, unde continuă să studieze reprogramarea celulară, potrivit longevitymagazine.ro.
Citește pe Antena3.ro
