U tijelu postoji oko 200 različitih vrsta stanica, ali sve se one mogu pratiti do matičnih stanica. Prije nego što su se diferencirali u srce, jetru, krv, imunološke stanice i još mnogo toga, nazvani su pluripotentni, što znači da mogu postati bilo šta.
Još 2006. godine, Shinya Yamanaka otkrila je četiri gena koji su, prisiljeni na ekspresiju, vratili stanice u svoje prethodno diferencirano stanje. Za mnoge, uključujući Odbor za Nobelove nagrade - koji je Yamanaku 2012. dodijelio Nobelovu medicinu - ovo je pokazatelj da bismo jednog dana stvarno mogli preokrenuti prirodni proces starenja. Ali bilo je značajnih problema. Uključivanjem ovih gena, istraživači su uzrokovali da stanice izgube svoj identitet. Budući da stanice tada mogu prerasti u bilo što, i oni to čine, a to često rezultira rakom, ali također može uzrokovati da stanice ne rade svoj posao - problematično kada imate stanicu srca ili jetre.
Istraživači Salk instituta u La Jolli u Kaliforniji možda imaju rješenje. Oni su u nedavnom članku u Cellu pokazali da su u stanju inducirati stanice, uključujući ljudske stanice in vitro i mišje stanice in vivo, da se ponašaju poput mlađih stanica, povećavajući životni vijek miševa i otpornost ljudskih stanica. Istraživanje predstavlja važan korak u načinu na koji razumijevamo starenje na staničnoj razini i s vremenom bi se moglo ukazati na terapije koje se temelje na tome kako i da li se izražava skup gena koji kontroliraju proces starenja.
„Ovdje je koncept uglavnom plastičnost procesa starenja“, kaže Juan Carlos Izpisua Belmonte, profesor na Salki i autor studije. "Zamislite da napišete rukopis. Na kraju svog života, ako rukopis predate mnogim ljudima, bit će mnogo marki, puno dodataka. Ono što radimo ovdje je uklanjanje nekih od tih tragova. "
Belmonte i njegov laboratorij smislili su pametno rješavanje nekih problema uzrokovanih Yamanaka faktorima. Znali su da se, kad su ti geni uključeni, reprogramiranje stanica postupno odvija - određeni efekti koji su se dogodili u različitim vremenima. Oni su zaključili da, ako možete uključiti i isključiti Yamanaka faktore, možete zaustaviti postupak prije nego što se stanice povuku natrag do pluripotencije.
Da bi ovo uspjeli, uveli su neke genetske promjene na laboratorijskim miševima. Kod ovih miševa, ta četiri gena lako se mogu uključiti ili isključiti spojem u vodi miševa. Zatim su pokrenuli eksperiment u ciklusima, pri čemu su se faktori uključili dva dana, a potom pet.
Isprobali su ga s dvije vrste miševa: nekima koji su imali progeriju, genetsko stanje brzog starenja koje im smanjuje vijek trajanja do 16 tjedana ili slično; a neki koji ostare prirodno do jedne godine. Pod tretmanom, miševi s progerijem imali su tendenciju da žive 22 ili 23 tjedna (oko 30 posto duže nego što je normalno), a prirodni stariji miševi pokazali su veću otpornost na ozljede mišića, metaboličke bolesti i druge karakteristike starenja.
"Mi stvarno mislimo da je epigenetska regulacija jedan od glavnih pokretača starenja", kaže Alejandro Ocampo, znanstveni suradnik u laboratoriju Belmonte i vodeći autor studije. "Zbog činjenice da je dinamična, imate prostora i mogućnost da to ne samo usporite, već i vratite nazad u mlađe stanje."
Ali dodaje da se dosadašnji posao više odnosi na ublažavanje učinaka starosti nego na njegovo vraćanje. To bi zahtijevalo vraćanje starijih miševa u starije stanje, kaže on. "Taj je eksperiment mnogo složeniji od onog što smo pokazali."
Ako bi se to moglo učiniti, ishod bi mogao biti vrlo važan.
„Starenje je glavni faktor rizika za većinu bolesti koje pate. Ako uspijete usporiti ili preokrenuti proces starenja, možete imati veliki utjecaj na te bolesti ", kaže Ocampo. "Naš fokus je više u proširenju raspona zdravlja, pa želimo produžiti broj godina u kojima su ljudi zdravi."
Ali kada su istraživači prestali davati liječenje, učinci su brzo nestali, ističe Tom Rando, profesor neurologije na Stanfordu, koji je 2012. predložio da se epigenetsko reprogramiranje može postići odvajanjem pomlađivanja od de-diferencijacije koja dovodi do raka i drugih problemi. Istraživanje Instituta Salk važno je, kaže, jer se bavi takvom idejom.
"Prije svega, impresioniran sam studijom, nemojte pogriješiti", kaže Rando. "Stvarno je sljedeći korak, od fenomenologije koju smo promatrali i mehanizama koje smo predložili, do stvarne intervencije koja ima za cilj reprogramiranje kako bi se vidjelo možete li to učiniti."
Umjesto da se isti posao prebaci na ljude, Belmonteov laboratorij pokušava razumjeti mehanizme pomoću kojih pomlađivanje djeluje. Ne možete stvoriti transgene ljude samo da upravljaju tretmanom, kao što je to slučaj s miševima, pa traže načine upotrebe kemikalija da bi radili neke iste stvari koje rade Yamanaka čimbenici kada ih izazivaju, ali primjenjujući cikličku primjenu koju su razvili u ovoj studiji.
"Ovo je tek početak", kaže Ocampo. "Tek počinjemo uviđati da to možemo učiniti, ali naravno to se može učiniti i na puno bolji način kada znamo više o procesu."
