Kineski naučnici nedavno su objavili da su prvi put u istoriji uspjeli sistemski preokrenuti biološko starenje kod primata bliskih čovjeku – uz pomoć ćelija ljudskog porijekla.
Izvor: Nezavisne Foto: Pixabay/Ilustracija
Ne radi se o miševima ni o pokusima u epruveti, već o pravim majmunima, genetski i fiziološki veoma sličnim čovjeku.
Rezultati studije, objavljeni u prestižnom časopisu Cell, otvaraju vrata nečemu što su mnogi donedavno smatrali naučnom fantastikom – stvarnoj regeneraciji tijela, vitalnih organa i mozga.
Predvodnici trke u regeneraciji
Istraživački tim vodili su profesor Jing Qu i profesor Guang-Hui Liu sa Chinese Academy of Sciences, institucije koja posljednjih godina predvodi svjetsku trku u regenerativnoj biologiji i biotehnologiji.
Njihov cilj bio je stvoriti tzv. senescence-resistant human mesenchymal progenitor cells (SRCs) – ljudske mezenhimske progenitorske ćelije koje su genetski „programirane“ da budu otpornije na starenje. Te ćelije su svojevrsni „biološki majstori za popravke“ – mogu obnavljati tkiva, stvarati kosti, hrskavicu, krvne sudove i mišiće. Ali, s godinama i one stare, gube energiju i sposobnost regeneracije.
Naučnici su, koristeći CRISPR tehnologiju i druge precizne genske alate, modifikovali ćelije tako da izbjegnu stanje koje se naziva ćelijska senescencija – kada se ćelije prestaju dijeliti, ali i dalje izlučuju upalne molekule koje oštećuju okolno tkivo.
Eksperiment na majmunima sličnim ljudima
Tim je potom te modifikovane ljudske ćelije testirao na makakima (cynomolgus macaques), primatima koji dijele oko 93% genetske sličnosti s ljudima.
Za poređenje, miševi, koji se često koriste u laboratorijskim istraživanjima, s nama dijele oko 85% DNK.
U eksperimentu koji je trajao 44 sedmice, stariji su majmuni redovno dobijali injekcije ovih ćelija.
Pomlađeno 10 organskih sistema
Nakon deset mjeseci tretmana, zabilježeno je pomlađivanje u deset organskih sistema i u 61 tipu tkiva, uključujući mozak, kosti, zube, reproduktivni sistem, krvne sudove i imune ćelije.
Najimpresivniji rezultat istraživanja bio je to što nijedna životinja nije pokazala štetne nuspojave tretmana – nije bilo tumora, imunološkog odbacivanja, gubitka težine ni znakova toksičnosti.
Kako su naučnici znali da se majmuni zaista pomlađuju?
U eksperimentu su korišteni epigenetski satovi – algoritmi koji analiziraju hemijske oznake na DNK i prilično pouzdano procjenjuju biološku starost ćelija.
Rezultati su pokazali značajno smanjenje epigenetske starosti u više tkiva, uključujući mozak i jetru. U nekim slučajevima, biološka starost smanjila se za nekoliko godina – ogroman učinak kod primata čiji je životni vijek sličan ljudskom.
Šta se zapravo dogodilo u tijelu?
Jedan od ključnih uvida bio je da SRC ćelije ne djeluju samo tamo gdje su ubrizgane, već i u drugim dijelovima tijela, putem signala koje šalju krvotokom – tzv. egzosoma, koji prenose proteine i molekule RNK.
Ti egzosomi mogu podstaći regeneraciju u udaljenim organima, što znači da terapija ima sistemski učinak.
Promjene nisu bile samo molekularne – životinje su pokazale poboljšanja u funkcijama: od gustine kostiju do aktivnosti mozga i imunološkog odgovora.
Ranije zabilježeno samo kod miševa
Neke su čak pokazivale obnovu reproduktivnih funkcija, što je ranije zabilježeno samo kod miševa.
U više od 50% ispitivanih tkiva zabilježena je povratna regulacija mreža gena povezanih sa starenjem, a analize su pokazale da su profili ćelijske ekspresije u perifernim krvnim ćelijama preokrenuti za oko 33%, u hipokampusu mozga oko 42%, a u jajnicima oko 45%.
Epigenetski i ćelijski satovi pokazali su da je biološka starost neurona vraćena unazad za oko 6–7 godina, a oocita za 5 godina.
Autori su zaključili da jedan od ključnih mehanizama djelovanja SRC ćelija leži u njihovim egzosomima, jer sadrže molekule koje smanjuju hroničnu upalu i pomažu u održavanju stabilnosti genoma i epigenoma.
Zašto je ovo otkriće važno?
Kada su izolovani egzosomi SRC ćelija primijenjeni u ispitivanjima na miševima, primijećeno je smanjenje degeneracije organa. U laboratorijskim studijama ti egzosomi pokazali su sposobnost pomlađivanja ljudskih neurona, ćelija jajnika, endotelnih ćelija i hepatocita – što sugeriše da signalizacija egzosoma može biti ključni mehanizam reverzije starenja.
Naučnici sada planiraju proširiti istraživanje na druge primate i, u narednim godinama, započeti klinička ispitivanja na ljudima, ukoliko sigurnosni podaci ostanu besprijekorni.
Cilj im nije postizanje besmrtnosti, već liječenje bolesti povezanih sa starenjem – poput osteoporoze, Alchajmerove bolesti, dijabetesa tipa 2 i degeneracije organa.
Studija je izazvala veliko interesovanje jer je pokazala da terapija ljudskim ćelijama može sistemski pomladiti organizam primata, da taj učinak obuhvata više sistema, uključujući mozak, i da terapija nema toksične ni kancerogene posljedice.
Drugim riječima – imamo prvu naučno potvrđenu mogućnost djelimičnog vraćanja biološkog sata unazad, barem kod životinja koje su genetski bliske čovjeku, prenosi Index.
Šta slijedi?
Kako navodi Chinese Academy of Sciences (CAS), ovo otkriće sugeriše da bi signalizacija putem egzosoma mogla biti ključni put za preokretanje procesa starenja.
„Ovi nalazi ističu terapiju SRC-om kao obećavajuću intervenciju za višesistemsko starenje. Pokazuju zaštitnu efikasnost u više povezanih sistema – nervnom, reproduktivnom i imunološkom – te nude cjelovit pristup koji prevazilazi terapije usmjerene na pojedinačne ciljeve.“
