Πώς οι επιστήμονες νίκησαν τον χρόνο;
Η χρήση των Yamanaka factors – των μεταγραφικών παραγόντων Oct4, Sox2, Klf4 και c-Myc – έχει πλέον ξεπεράσει τη θεωρία των iPSC και εισέρχεται δυναμικά στο πεδίο της αντιγήρανσης. Ερευνητές στο Babraham Institute του Cambridge έχουν αναπτύξει μια καινοτόμο τεχνική, γνωστή ως maturation-phase transient reprogramming (MPTR), που «επιστρέφει» τον βιολογικό χρόνο σε ανθρώπινα κύτταρα δέρματος.
Τι έκαναν οι ερευνητές:
Αντί για την παραδοσιακή, πλήρη επαναπρογραμματιστική διαδικασία που διαρκεί περίπου 50 ημέρες, οι ερευνητές απομόνωσαν ένα κρίσιμο παράθυρο: εξέθεσαν κύτταρα ινοβλάστες (fibroblasts) σε Yamanaka factors για μόλις 13 ημέρες
Στη συνέχεια, σταμάτησαν την έκφραση των παραγόντων και άφησαν τα κύτταρα να αναπτυχθούν υπό φυσιολογικές συνθήκες.
Με ανάλυση του επιγενετικού ρολογιού (epigenetic clock) και του τρανσκριπτόματος, διαπίστωσαν ότι τα κύτταρα “γύρισαν” σε μορφολογικό και μοριακό επίπεδο σε κατάσταση που αντιστοιχεί σε κύτταρα περίπου 30 χρόνια νεότερα. Παρά την έκθεση στους παράγοντες, τα κύτταρα διατήρησαν την ταυτότητά τους ως ινοβλάστες – δηλαδή δεν “ξεχάστηκε” η εξειδίκευσή τους.
Επιπλέον, οι “αναγεννημένα” κύτταρα παρήγαγαν περισσότερο κολλαγόνο σε σύγκριση με τα γήρα με πρότυπα, και σε in vitro δοκιμές επούλωσης (scratch assay) μετακινήθηκαν πιο γρήγορα για να «κλείσουν» ένα τεχνητό τραύμα.
Γιατί είναι σημαντικό
- Η τεχνική MPTR καταδεικνύει ότι μπορεί να επιτευχθεί αναζωογόνηση (rejuvenation) χωρίς να οδηγηθεί κανείς σε πλήρη πολυδυναμία, αποφεύγοντας έτσι κινδύνους όπως η δημιουργία όγκων.
- Η επιστροφή μοριακών δεικτών ηλικίας υποδηλώνει ότι τα ηλικιωμένα κύτταρα μπορούν να ανακτήσουν όχι μόνο μορφολογικά, αλλά και λειτουργικά χαρακτηριστικά νιότερων κυττάρων.
- Η αυξημένη παραγωγή κολλαγόνου και η ταχύτερη “μετανάτευση” των ινοβλαστών σε πειράματα επούλωσης ανοίγει το δρόμο για πιθανές θεραπείες στην αναγεννητική ιατρική (π.χ. για τραύματα, ηλικιακά έλκη).
Περιορισμοί και προκλήσεις
Ο μηχανισμός του MPTR δεν έχει πλήρως αποσαφηνιστεί: δεν είναι γνωστό ποιοι ακριβώς τομείς του γονιδιώματος “διαφεύγουν” του επαναπρογραμματισμού – δηλαδή, ποιοι γενετικοί τόποι παραμένουν σταθεροί ώστε να διατηρηθεί η κυτταρική ταυτότητα. Η ασφάλεια μακροχρόνια σε κλινικά περιβάλλοντα απαιτεί περαιτέρω έρευνα: πρέπει να διασφαλιστεί ότι δεν θα προκληθούν ανεπιθύμητες κυτταρικές μεταλλάξεις ή προκαρκινικές αλλαγές. Η τεχνική έχει δοκιμαστεί σε καλλιέργειες κυττάρων, όχι ακόμα σε ολοκληρωμένους ιστούς ή οργανισμούς, κι έτσι η μετάβασή της σε θεραπευτικές εφαρμογές απαιτεί επιπλέον πειράματα.
Είναι λοιπόν αυτή η έρευνα μια επανάσταση στην Αντιγήρανση;
Η έρευνα του Cambridge / Babraham Institute αποδεικνύει ότι η επαναπρογραμματιστική τεχνολογία των Yamanaka factors μπορεί να χρησιμοποιηθεί με ασφαλέστερο τρόπο για μερική αναζωογόνηση κυττάρων. Η δυνατότητα “γύρισμα” του βιολογικού χρόνου κυττάρων δέρματος κατά περίπου 30 χρόνια, χωρίς απώλεια λειτουργικής ταυτότητας, ανοίγει έναν πολλά υποσχόμενο δρόμο για μελλοντικές θεραπείες στην αναγεννητική ιατρική και την αντιγήρανση.
