Mokslininkai sėkmingai sustabdė senėjimą beždžionėms, naudodami ‘super’ kamienines ląsteles

Remiantis nauju tyrimu, paskelbtu žurnale Cell, Pekino mokslininkai žengė dramatišką žingsnį link neįmanomo – sustabdė senų gyvūnų senėjimą, kad jie vėl taptų biologiškai jauni.

Sustiprindami žmogaus kamienines ląsteles genu, kuris seniai siejamas su ilgaamžiškumu, jie atjaunino senas beždžiones – pagerino atmintį, apsaugojo kaulus, nuramino uždegimą ir atkūrė jaunatvišką aktyvumą dešimtyse organų.

Modernity.news praneša: Nors šis darbas dar vykdomas su gyvūnais, jis yra vienas iš įtikinamiausių įrodymų, kad primatų senėjimas gali būti atvirkštinis.

Mokslas, esantis už šios pažangos

Tyrimo centre yra mezenchiminės progenitorinės ląstelės (MPC) – kamieninių ląstelių tipas, randamas kaulų čiulpuose ir jungiamuosiuose audiniuose. Šios ląstelės veikia kaip organizmo priežiūros komanda, galinti virsti kaulų, kremzlių, riebalų ir raumenų ląstelėmis, taip pat išskiria veiksnius, padedančius aplinkiniams audiniams atsistatyti.

Tačiau, kaip ir visos ląstelės, MPC sensta kartu su mumis ir galiausiai pasiduoda senescencijai – nuolatiniam pasitraukimui iš aktyvios veiklos. Senescentinės ląstelės nebesidalija. Dar blogiau, jos išskiria uždegimines molekules, randų audinių signalus ir kitus „toksinius signalus“, kurie pagreitina kaimyninių ląstelių senėjimą. Iš esmės senescentinės ląstelės skleidžia nuosmukį.

Regeneracijos sistemos tobulinimas su FoxO3

Norėdami įveikti šį išsekimą, mokslininkai kreipėsi į FoxO3, baltymą, žinomą kaip ilgaamžiškumo geno reguliatorius. Sveikose jaunose ląstelėse FoxO3 veikia kaip komutatorius, įjungdamas DNR regeneracijos kelius, antioksidantų apsaugą ir atsparumo stresui programas. Senose ląstelėse FoxO3 aktyvumas silpnėja, todėl jos tampa pažeidžiamos.

Hydra, gėlo vandens organizmas, gebantis begalė kartų atsinaujinti, labai priklauso nuo FoxO, kad išlaikytų savo kamienines ląsteles aktyvias. Žmonės turi tą patį baltymą, o genetiniai tyrimai sieja FOXO3 variantus su išskirtiniu žmonių ilgaamžiškumu.

Kinijos mokslų akademijos komanda genetiškai modifikavo MPC, kad FoxO3 liktų nuolat aktyvus branduolio viduje, nuolat įjungdamas apsauginius genus.

Mokslininkai sukūrė senėjimo atsparias ląsteles – „SRC“ – pakeisdami genus, kurie kontroliuoja DNR remontą, atsparumą stresui ir mitochondrijų funkciją. Šios sustiprintos ląstelės buvo persodintos į pagyvenusius makakus, kurių amžius atitinka maždaug 60–70 metų amžiaus žmogaus amžių.

Jie nustatė, kad SRC gydymas sumažino su amžiumi susijusį smegenų susitraukimą ir atjaunino daugelį organų ir audinių.

Paprasčiau tariant: MPC suteikė aparatūrą – natūralią organizmo remonto komandą, o FoxO3 buvo programinės įrangos atnaujinimas, kuris padarė jas atsparias senėjimui.

Kas įvyko beždžionių viduje

Rezultatai buvo stulbinantys:

• Kaulų sveikata: Paprastai vyresni primatai patiria progresuojantį kaulų retėjimą, kuris yra labai panašus į žmonių osteoporozę. Beždžionės, kurioms buvo skirta SRC, išlaikė arba net pagerino kaulų tankį, o tai rodo, kad gydymas sustabdė skeleto nykimą.
• Kognityvinės funkcijos: Atlikus atminties ir mokymosi užduotis, gydytos beždžionės pasirodė žymiai geriau, efektyviau prisimindamos objektus ir orientuodamosi labirintuose nei negydytos beždžionės.
• Uždegimas: Kraujo tyrimai parodė staigų uždegimo žymenų sumažėjimą. Kadangi lėtinis uždegimas – kartais vadinamas „uždegimu dėl senėjimo“ – sukelia daugelį su amžiumi susijusių ligų, šis atradimas rodo, kad SRC gali padėti sumažinti daugelio sutrikimų priežastis.
• Organų gyvybingumas: Po gydymo atlikti skenavimai ir biopsijos parodė smegenų, kaulų ir net reprodukcinių organų atjaunėjimą. Mokslininkai mano, kad šį plačiai paplitusią poveikį lėmė ekzosomos – mažos SRC išskiriamos pūslelės, kurios perneša atjauninančius baltymus ir genetinę medžiagą į kitas ląsteles, iš esmės veikdamos kaip jaunystės nešėjos.

Kaip sakė vienas iš pagrindinių mokslininkų Si Wang: „Matome atjaunėjimo įrodymų.“

Kodėl tai svarbu

Dauguma iki šiol išbandytų senėjimo prevencijos strategijų – nuo rapamicino iki badavimo imitatorių – veikė daugiausia graužikams.Perkėlimas šių laimėjimų į primatus, kurių gyvenimo trukmė ilgesnė ir fiziologija sudėtingesnė, buvo sunkiai pasiekiamas tikslas.

Šis tyrimas yra kitoks. Parodydamas funkcinį atjaunėjimą makakams, jis užpildo spragą tarp pelių biologijos ir žmogaus potencialo. Tyrimo rezultatai rodo, kad senėjimas nėra tiesiog pasyvaus nusidėvėjimo rezultatas, bet bent iš dalies yra programuojamas ir grįžtamas.

Jei panašūs metodai veiks žmonėms, SRC vieną dieną galės gydyti ne tik osteoporozę ar atminties silpimą, bet ir platesnį senėjimo sindromą.

Tačiau lieka didžiuliai klausimai

Ekspertai pabrėžia, kad nors rezultatai yra daug žadantys, jų pritaikymas žmonėms toli gražu nėra garantuotas. Kyla klausimai:

• Saugumas: ar senėjimo atsparios ląstelės elgsis nuspėjamai, ar jos gali išlikti per ilgai, didindamos vėžio riziką?
• Ilgaamžiškumas: kiek laiko truks nauda? Mėnesius? Metus? Visą gyvenimą?
• Pateikimas: ar tokios ląstelės gali būti gaminamos dideliais kiekiais ir ar organizmas jas priims be imuninės atmetimo reakcijos?
• Etika: kaip tokios terapijos turėtų būti bandomos žmonėms ir kas turėtų turėti prieigą prie jų, jei jos veiks?

„Tai yra svarbus pasiekimas, bet neturėtume skubėti daryti išvadų apie žmogaus nemirtingumą“, – sakė nepriklausomas gerontologijos ekspertas. „Tai rodo, kad primatų sisteminis senėjimas gali būti moduliuojamas – tai yra pakankamai reikšminga.“

Žvilgsnis į ateitį

Kol kas makakai tebėra tiriamieji objektai, o jų kūnai siunčia jaunystės signalus iš persodintų ląstelių. Tačiau pasekmės yra gilios: jei mokslininkai sugebės papildyti organizmo atsinaujinimo mechanizmą ląstelėmis, kurios yra atsparios senėjimui, medicina galbūt pereis nuo atskirų ligų gydymo prie bendros jų priežasties šalinimo.

Ši vizija, kuri anksčiau buvo atmetama kaip mokslinė fantastika, dabar vis labiau artėja prie mokslinio fakto.