Det er rundt 200 forskjellige typer celler i kroppen, men de kan alle spores tilbake til stamceller. Før de skilte seg ut i hjerte, lever, blod, immunceller med mer, ble de kalt pluripotente, noe som betyr at de kunne bli hva som helst.
Tilbake i 2006 oppdaget Shinya Yamanaka fire gener som, når de ble tvunget til å uttrykke seg, slo celler tilbake til sin forhåndsdifferensierte tilstand. For mange, inkludert Nobelprisutvalget - som tildelte Yamanaka 2012 Nobel i medisin - var dette en indikasjon på at vi virkelig kunne være i stand til en dag å snu den naturlige aldringsprosessen. Men det var betydelige problemer. Ved å slå på disse genene, fikk forskere celler til å miste identiteten. Siden cellene da kan vokse til hva som helst, gjør de det, og det fører ofte til kreft, men kan også føre til at cellene ikke klarer å gjøre jobbene sine - problematisk når du har hjerte- eller levercelle.
Forskere ved Salk Institute i La Jolla, California, kan ha en løsning. De viste, i en fersk artikkel i Cell, at de var i stand til å indusere celler, inkludert humane celler in vitro og museceller in vivo, til å oppføre seg som yngre celler, noe som øker musenes levetid og de menneskelige cellers spenst. Forskningen representerer et viktig skritt i måten vi forstår aldring på cellenivå og kan med tiden peke på terapier basert på hvordan, og om, et sett gener som kontrollerer aldringsprosessen kommer til uttrykk.
"I hovedsak er konseptet plastisiteten i aldringsprosessen, " sier Juan Carlos Izpisua Belmonte, professor ved Salk og forfatter av studien. «Se for deg å skrive et manuskript. På slutten av livet ditt, hvis du gir manuskriptet til mange mennesker, vil det være mange merker, mye tillegg. Det vi gjør her ... er å eliminere noen av disse merkene. ”
Belmonte og laboratoriet hans fant en smart løsning på noen av problemene forårsaket av Yamanaka-faktorene. De visste at når disse genene ble slått på, fortsatte omprogrammeringen av cellene på en trinnvis måte - visse effekter skjedde til forskjellige tider. De resonnerte at hvis du kunne slå Yamanaka-faktorene av og på, kan du stoppe prosessen før cellene kom tilbake helt tilbake til pluripotens.
For å få dette til å fungere, introduserte de noen genetiske endringer i labmus. I disse musene kan de fire genene lett slås av eller på av en forbindelse i musenes vann. Deretter kjørte de eksperimentet i sykluser, med faktorene slått på i to dager, deretter av i fem.
De prøvde det med to typer mus: noen som hadde progeria, en hurtig aldrende genetisk tilstand som reduserer levetiden til 16 uker eller så; og noen som eldes naturlig til ett år. Under behandlingen hadde musene med progeria en tendens til å leve i 22 eller 23 uker (ca. 30 prosent lengre enn normalt), og de naturlige alderen mus viste større motstand mot muskelskade, metabolske sykdommer og andre kjennetegn ved aldring.
"Vi tror virkelig at den epigenetiske reguleringen er en av hoveddriverne for aldring, " sier Alejandro Ocampo, en forskningsassistent i Belmonte laboratorium og studiens hovedforfatter. "På grunn av det faktum at det er dynamisk, har du rom og muligheten til ikke bare å bremse det, men også snu det tilbake til en yngre tilstand."
Men han legger til at arbeidet de har gjort til nå, handler mer om å dempe virkningene av alder enn å snu det. For å gjøre det ville kreve å ta gamle alderen mus tilbake til en tidligere tilstand, sier han. "Det eksperimentet er mye mer komplisert enn det vi viste."
Hvis det kan gjøres, kan utfallet være veldig viktig.
”Aldring er den viktigste risikofaktoren for de fleste sykdommer vi lider. Hvis du er i stand til å bremse eller reversere aldringsprosessen, kan du ha stor innvirkning på disse sykdommene, sier Ocampo. "Fokuset vårt er mer på å utvide helsespennet, så vi ønsker å utvide antall år som folk er friske."
Men da forskerne sluttet å levere behandlingen, gikk effekten raskt av, påpeker Tom Rando, en nevrologiprofessor ved Stanford, som i 2012 foreslo at epigenetisk omprogrammering kunne oppnås ved å koble fra foryngelse fra de-differensieringen som fører til kreft og annet problemer. Forskningen fra Salk-instituttet er viktig, sier han, fordi den takler akkurat den ideen.
"For det første er jeg imponert over studien, gjør ingen feil, " sier Rando. "Det tar virkelig det neste trinnet, fra den typen fenomenologi vi observerte og mekanismene vi foreslo, til et virkelig inngrep som tar sikte på omprogrammering for å se om du kunne gjøre det."
I stedet for bare å overføre det samme arbeidet til mennesker, prøver Belmonte laboratorium å forstå mekanismene som foryngelsen fungerer. Du kan ikke lage transgene mennesker bare for å administrere behandlingen, slik de gjorde hos mus, så de ser på måter å bruke kjemikalier til å gjøre noen av de samme tingene som Yamanaka-faktorene gjør når de blir indusert, men bruker syklisk administrasjon de utviklet i denne studien.
"Dette er bare begynnelsen, " sier Ocampo. "Vi begynner akkurat å se at vi kan gjøre dette, men selvfølgelig kan det gjøres på en mye bedre måte når vi vet mer om prosessen."
