211service.com
Laikrodžio atsukimas senstančioms ląstelėms
Atrodo, kad priešlaikinio senėjimo liga sergančių žmonių odos ląstelių grąžinimas į embrioninę būseną įveikia šių ląstelių molekulinį defektą. Žmonės, sergantys šia liga, turi neįprastai trumpus telomerus – pasikartojančią DNR atkarpą, kuri uždengia chromosomas ir susitraukia su kiekvienu ląstelių dalijimusi, net ir sveikų žmonių.
Senstančios ląstelės: Atrodo, kad perprogramavus pacientų, sergančių priešlaikinio senėjimo liga, odos ląsteles, pailgėja telomerai (žalia spalva), pasikartojančios DNR sekos, uždengiančios chromosomas (mėlyna). Telomerų ilgis yra ląstelių senėjimo matas ir nustato, kiek kartų ląstelė gali dalytis.
Bostono vaikų ligoninės mokslininkai nustatė, kad perprogramavus odos ląsteles, naudojant indukuotų pluripotentinių kamieninių ląstelių technologiją, pailgėjo ląstelių telomerai. Perprogramavimo procesas suaktyvino telomerazės fermentą, kuris yra atsakingas už telomerų palaikymą. Tyrimas šiandien buvo paskelbtas internetinėje žurnalo versijoje Gamta .
Tyrimas papildo ankstesnes išvadas, rodančias, kad telomerazės fermento aktyvumo didinimas gali būti naudingas pacientams, turintiems priešlaikinio senėjimo sutrikimų. Tyrimas taip pat suteikia naują telomerazės, fermento, labai dominančio mokslininkus, dirbančius su senėjimu ir vėžiu, tyrimo priemonę. Manoma, kad telomerų trumpėjimas per visą gyvenimą yra susijęs su senėjimu. O nenormalus telomerazės aktyvinimas vėžio ląstelėse leidžia joms nekontroliuojamai daugintis. Nors mokslininkai jau žinojo, kad perprogramavimas gali pailginti sveikų žmonių ląstelių telomerus, buvo neaišku, ar tas pats gali nutikti ląstelėse, kuriose telomerazės trūkumas.
Telomerazė yra aktyviausia kamieninėse ląstelėse, todėl šios ląstelės gali išlaikyti savo telomero ilgį ir dalytis neribotą laiką. Diferencijuotų ląstelių, tokių kaip odos ląstelės, telomerai trumpėja su kiekvienu ląstelių dalijimusi, o tai riboja jų gyvenimo trukmę. (Devintajame dešimtmetyje fermento atradimas praėjusiais metais buvo apdovanotas Nobelio fiziologijos ar medicinos premija.)
Žmonės, sergantys priešlaikinio senėjimo liga, vadinama įgimta diskeratoze, dažnai turi vieno iš trijų telomerazės komponentų genetinių defektų, dėl kurių atsiranda įvairių anomalijų, įskaitant odą, kraują ir virškinimo traktą. Pats mirtiniausias defektas yra nesugebėjimas papildyti įvairių tipų kraujo kūnelių, dėl ko miršta ankstyva infekcija ar kraujavimas. Žinome, kad šių pacientų ląstelės kultūroje auga labai prastai, palyginti su normaliomis ląstelėmis, sako Inderjeet Dokal , gydytojas Barts ir Londono medicinos ir odontologijos mokyklos Londone, kuris nustatė pirmuosius genus, kurie sukėlė ligą, bet nedalyvavo naujame tyrime. Ši liga, kuri yra gana reta, sulaukė platesnio susidomėjimo, nes vis daugiau dėmesio skiriama telomerų mokslui ir jų vaidmeniui senstant.
Naujame tyrime Suneet Agarwal , Vaikų ligoninės gydytojas ir mokslininkas, ir bendradarbiai paėmė odos ląsteles iš trijų šia liga sergančių pacientų ir genetiškai modifikavo ląsteles, kad išreikštų genų rinkinį, kuris sukelia perprogramavimą, grąžinant ląsteles į embrioninę būseną. Jie nustebo sužinoję, kad perprogramuotos ląstelės augo ir dalijasi, o jų telomerai ilgėjo ir vėliau dalijasi.
Jie rodo, kad jie gali padaryti ląsteles jaunas, sako Lorencas Studeris , gydytojas ir mokslininkas iš Memorial Sloan-Kettering vėžio centro Niujorke, kuris nedalyvavo tyrime. Atrodo, kad perprogramuojant telomerazės fermento defektas yra nuslopinamas arba nepaisomas, o tai tikriausiai paaiškina, kodėl pacientams ankstyvuoju gyvenimo etapu sekasi pakankamai gerai, sako jis. Pacientai vis dar turi tą pačią mutaciją [odos ląstelėje] arba iPS ląstelėje, tačiau mutacija pasireiškia tik diferencijuotoje ląstelėje.
Tyrėjai nustatė, kad perprogramavimas suaktyvino specifinį telomerazės fermento komponentą – atradimą, kurį jie tikisi panaudoti kurdami naujus šios ir kitų su telomeraze susijusių ligų gydymo būdus. Agarwal tikisi ieškoti vaistų, kurie sustiprintų fermentą.
Ši liga yra idealus atvejis telomerų atjaunintų suaugusiųjų kamieninių ląstelių klinikiniam pritaikymui arba iPS ląstelių terapijai, nes pirminio telomerazės trūkumo defekto taisyti nereikia, jei telomerazės funkciją galima laikinai pakankamai stimuliuoti, kad telomerai pailgėtų, rašo. Kathleen Collins , Kalifornijos Berklio universiteto biologas, el. Šis darbas rodo, kad iPS būsena daro būtent tai.
Išvados yra ankstyvas indukuotų pluripotentinių ląstelių perprogramavimo – technologijos, kuri pirmą kartą buvo sukurta 2007 m. kaip priemonė žmonių ligoms tirti, – potencialo pavyzdys. Metodas, kai genų inžinerija arba cheminės medžiagos yra naudojamos aktyvuoti genus, paprastai ekspresuojamus embriono ląstelėse, leidžia mokslininkams sukurti kamienines ląsteles iš pacientų, sergančių įvairiomis ligomis. Tikimasi, kad šių ląstelių diferencijavimas į ligos paveiktų ląstelių tipą leis mokslininkams ištirti ją sukeliančius molekulinius mechanizmus.
Studeris pabrėžia, kad naujasis tyrimas gali atskleisti, kaip ląstelės amžius ar telomero būsena gali turėti įtakos tam, kaip ji pasireiškia tam tikrai ligai. Pavyzdžiui, dar neaišku, ar ląstelės, gautos iš pacientų, sergančių su amžiumi susijusia liga, pvz., Parkinsono ar Alzhaimerio liga, netrukus po perprogramavimo parodys ligos požymius, ar ląstelės turi senti – cikliškai dalijamosi. kad tiksliau atspindėtų su amžiumi susijusius negalavimus.