Nauka  /  Artykuł

Odmłodziliśmy myszom wzrok. Teraz trzeba sprawdzić, czy ta sama metoda zadziała na ludzi

Picture of the author

Naukowcom z Uniwersytetu Harvarda udało się pokonać kolejny aspekt starości. Tym razem chodzi o przywrócenie pełni wzroku u starszych myszy laboratoryjnych i u tych z uszkodzonymi nerwami w siatkówce oka.

Nowa metoda polega na przeprogramowaniu niektórych komórek do ich młodszego stanu, dzięki czemu odzyskały one zdolność do samoregeneracji.

— To ważny punkt zwrotny. Wyniki te wyraźnie pokazują, że regenerację tkanek u ssaków można poprawić - powiedział Juan Carlos Izpisua Belmonte, biolog rozwojowy z Salk Institute for Biological Studies w La Jolla w Kalifornii, który skomentował pracę naukowców z Uniwersytetu Harvarda.

Starzenie się wpływa na organizm na wiele sposobów. Między innymi poprzez dodawanie, usuwanie lub zmianę grup chemicznych, takich jak grupy metylowe w DNA. Te epigenetyczne zmiany kumulują się wraz z wiekiem, przez co niektórzy badacze zaproponowali śledzenie ich jako sposób kalibracji zegara molekularnego do pomiaru wieku biologicznego - oceny uwzględniającej biologiczne zużycie i mogącej różnić się od wieku chronologicznego .

To podejście zaowocowało z kolei pytaniem: jak zmiany epigenetyczne przyczyniają się do procesu starzenia.

— Postawiliśmy pytanie: jeśli zmiany epigenetyczne są motorem starzenia, czy możesz zresetować epigenom? Czy potrafisz cofnąć zegar? - mówi David Sinclair, genetyk z Harvard Medical School w Bostonie w stanie Massachusetts i współautor badania.

Po zadaniu tego pytania kilku naukowców zasugerowało, że to podejście może zadziałać: w 2016 roku zespół kierowany przez Belmonte'a opisał skutki ekspresji czterech genów u myszy poddanych inżynierii genetycznej w celu przyspieszenia ich procesu starzenia. Wiadomo było już, że tego typu ekspresja może spowodować utratę tożsamości rozwojowej u komórek - cechy (albo zbioru cech), która sprawia, że na przykład komórka skóry wygląda i zachowuje się jak komórka skóry - i powraca do stanu przypominającego komórki macierzyste. Zespół Belmonte'a włączył taką ekspresję w komórkach myszy na kilka dni, licząc na to, że w trakcie cofania się do postaci komórek macierzystych, komórki wrócą do swojego młodszego stanu.

Rezultatem tego eksperymentu były myszy, które starzały się wolniej, a ich wzór epigenetycznych znaków wskazywał na o wiele mniejszy wiek biologiczny. Ta technika jednak okazała się mieć wady: jeśli taka odmładzająca ekspresja genów trwa zbyt długo, niektóre komórki myszy potrafiły zmutować w guzy nowotworowe.

Metodę trzeba było ulepszyć

Pierwszym ważnym krokiem w tym kierunku były badania doktora Yuancheng Lu, genetyka zatrudnionego w laboratorium Sinclaira, który po przeanalizowaniu czterech genów używanych przez zespół Belmonte'a postanowił odrzucić ten, który powiązany był z nowotworami, a instrukcje dla pozostałych trzech zakodował w prostym wirusie, za pomocą którego mógłby wysłać je do komórek badanych myszy.

Idealnym poligonem do przetestowania tej metody była część ośrodkowego układu nerwowego - pamiętajmy bowiem, że ssaki tracą zdolność regeneracji elementów tego układu na bardzo wczesnym etapie rozwoju. Jeśli więc udałoby się ją aktywować ponownie, oznaczałoby to całkowity sukces. Lu i jego zespół uszkodzili nerwy siatkówkowe u badanych myszy po czym zaaplikowali im skonstruowanego przez siebie, odmładzającego wirusa, aby sprawdzić, czy ekspresja trzech genów pozwoli myszom zregenerować uszkodzone nerwy.

Koncepcja okazała się słuszna. Lu pamięta, jak pierwszy raz zobaczył nerw regenerujący się z uszkodzonych komórek oka. „To było jak meduza wyrastająca w miejscu urazu” - mówi. „To było zapierające dech w piersiach”.

Zespół Lu wykazał również, że ich metoda poprawia także ostrość wzroku u myszy z utratą wzroku związaną z wiekiem lub ze zwiększonym ciśnieniem wewnątrz oka - cechą charakterystyczną dla jaskry. Odmładzający wirus zresetował również wzorce epigenetyczne do bardziej młodzieńczego stanu u myszy i… ludzkich komórek hodowanych w laboratorium.

Kolejny przełom rodzi kolejne pytania

Nadal nikt nie wie na przykład, w jaki sposób komórki zachowują pamięć o swoim młodszym stanie epigenetycznym. Nie wiemy też, czy przeprogramowanie tych samych genów zainicjuje proces odmładzania komórek u ludzi. Jeśli chodzi o tę drugą kwestię, mam jednak dobre wieści. Harvard udzielił bowiem licencji na tę technologię bostońskiej firmie Life Biosciences, która przeprowadzi przedkliniczne oceny bezpieczeństwa w celu opracowania procedur, które umożliwią stosowanie tej metody u ludzi.

Albo okaże się, że ta metoda nie nadaje się do zastosowania na ludziach. Historia badań nad procesem starzenia się i jego odwracaniu zawiera całe mnóstwo niespełnionych obietnic o potencjalnych fontannach młodości, którym nie udało się dotrzeć do ludzi. Ponad dziesięć lat temu Sinclair wywołał poruszenie, sugerując, że związki - w tym jeden znaleziony w czerwonym winie - które aktywują białka zwane sirtuinami, mogą wydłużyć nasze życie.

Chociaż on i inni nadal badają powiązania między sirtuinami a starzeniem się - które pierwotnie obserwowano u drożdży - pogląd, że takie związki mogą być używane do wydłużania życia człowieka, nadal nie został w żaden sposób potwierdzony.

przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst