Nauka  / Artykuł

Naukowcy przeprogramowali komórki drożdży, wydłużając ich życie dwukrotnie. Ten trick może zadziałać i na nas

Starzenie się naszych komórek zawsze kończy się tym samym - śmiercią. Profesor Nan Hao z Uniwersytetu w San Diego twierdzi jednak, że komórkowy proces starzenia przebiega na dwa sposoby i że istnieje pewien trik na wywołanie dodatkowego, trzeciego sposobu. W teorii mógłby on znacznie wydłużyć nasze życie.

Hao w swoich badaniach porównuje pierwsze dwa naturalne sposoby do podróży dwoma autostradami, sugerując przy tym, że alternatywną trasą ku śmierci może być nieco wolniejsza, bardziej malownicza droga. Na razie to oczywiście teoria przetestowana na komórkach drożdży. Zanim dojdziemy (o ile w ogóle się to uda) do modyfikacji wszystkich komórek, z których składa się ludzki organizm, minie zapewne kilka dekad. Samo odkrycie jest jednak ciekawe.

Jak starzeją się komórki?

Z badań Hao wynika, że ścieżki starzenia się komórek zależą od ostatecznej niewydolności dwóch organelli w każdej komórce. Pierwszą ścieżkę definiuje powolna degradacja jąderka w strukturze znajdującej się w środku jądra komórkowego. Druga ścieżka polega natomiast na powolnej śmierci mitochondriów, czyli struktur odpowiedzialnych za produkcję energii w komórce.

Te dwa rodzaje starzenia się są definiowane przez różnice w ekspresji genów, faktyczny kształt komórek potomnych wytwarzanych przez każdą komórkę oraz kształt organelli wewnątrz każdej komórki, wyjaśnia Hao. W pierwszym rodzaju starzenia się jąderka, komórki potomne mają tendencję do dziwnego wydłużania się podczas podziału. W takiej sytuacji same jąderka powiększają się, a następnie ulegają fragmentacji - donoszą autorzy. Zespół nazywa tę trasę starzenia trybem 1.

W przypadku drugiego rodzaju, w którym najszybciej starzeją się mitochondria, komórki podczas podziału stają się… coraz bardziej okrągłe i coraz mniejsze - zespół Hao nazywa to 2. trybem komórkowego starzenia się. Zespół Hao odkrył, że w tych okrągłych komórkach poziom hemu, związku wychwytującego żelazo, zmniejsza się wraz ze starzeniem się komórek. Hem odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu, że mitochondria nadal funkcjonują normalnie.

Podział komórek, jeśli chodzi o tryb starzenia komórek drożdży, wygląda statystycznie następująco: ok. 47,3 proc. komórek wybiera tryb 1. 52,7 proc. - tryb 2. Oba tryby mają jedną cechę wspólną: wraz z wiekiem cykl komórkowy zwalnia. Oznacza to tyle, że podział komórkowy trwa coraz dłużej, zanim dojdzie do śmierci komórki. To coś, z czym trzeci tryb może walczyć, dodaje Hao.

Przeprogramowanie procesu starzenia się komórek

Zespołowi Hao udało się stworzyć trzeci, sztuczny tryb starzenia się komórek. Żeby tego dokonać, Hao i jego zespół wykorzystali symulację komputerową, aby przewidzieć, co może się zdarzyć, jeśli skonstruują komórki, aby zachować integralność jąderka i upewnić się, że poziomy hemu pozostają względnie stabilne w czasie.

Zmiany te stworzyły „wyraźną” trzecią drogę starzenia się, w której cykl komórkowy był podobny do szybkości młodych, normalnych komórek - tj. nie zwalniał z wiekiem komórki. Dodatkowo większy odsetek komórek potomnych zachował zdolność do replikacji w porównaniu z dwoma normalnymi trybami starzenia. Co do samej długości starzenia się przeprogramowanych w ten sposób komórek, był on dwukrotnie dłuższy, niż w przypadku 1 i 2 trybu starzenia się.

Badanie to, jak sugeruje jego autor, jest krokiem w kierunku wydłużenia naszego życia. O ile oczywiście okaże się, że wszystkie komórki tworzące nasz organizm da się w ten sposób przeprogramować (zapewne na poziomie edycji kodu DNA) i że tak przeprogramowane komórki zachowają wszystkie funkcje, dzięki którym mogą wchodzić między sobą w interakcje.

— Mamy nadzieję, że w przyszłości przetestujemy nasz model i odkrycia w bardziej złożonych komórkach i organizmach, mając ostateczną nadzieję na opracowanie strategii interwencyjnych w celu skutecznego rozszerzenia zdrowia ludzkiego - mówi Hao.

Nie przegap nowych tekstów. Obserwuj Spider's Web w Google News.

przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst