Salk araştırmacıları, orta yaşta başlayan yaşlanma karşıtı rejimle fareleri tedavi etti ve daha sonra kanser veya diğer sağlık problemlerinde herhangi bir artış bulamadılar.
Yaş sadece bir sayı olabilir, ancak kırılgan kemiklerden ve daha zayıf kaslardan kardiyovasküler hastalık ve kanser risklerine kadar genellikle istenmeyen yan etkiler taşıyan bir sayıdır. Şimdi, Salk Enstitüsü'ndeki bilim adamları, Roche grubunun bir üyesi olan Genentech ile işbirliği içinde, hücrelerini daha genç devletlere kısmen sıfırlayarak orta yaşlı ve yaşlı farelerde yaşlanma sürecini güvenli ve etkili bir şekilde tersine çevirebileceklerini gösterdiler.
“Bu yaklaşımı, normal hayvanlarda yaşlanmayı yavaşlatmak için yaşam boyunca kullanabileceğimiz için çok mutluyuz. Teknik farelerde hem güvenli hem de etkilidir, ”diyor Salk'ın Gene Expression Laboratuvarı'nda profesör ve Roger Guillemin Başkanı Juan Carlos Izpisua Belmonte. "Yaşla ilgili hastalıklarla mücadelenin yanı sıra, bu yaklaşım, biyomedikal topluluğa, nörodejeneratif hastalıklar gibi farklı hastalık durumlarında hücre fonksiyonunu ve dayanıklılığını iyileştirerek doku ve organizma sağlığını geri kazanmak için yeni bir araç sağlayabilir."
Hücresel Gençleşmede Yamanaka Faktörleri
Organizmalar yaşlandıkça, değişen sadece dış görünüşleri ve sağlıkları değildir; Vücutlarındaki her hücre, zamanın geçişini kaydeden moleküler bir saat taşır. Yaşlı insanlardan veya hayvanlardan izole edilen hücreler, DNA’ları boyunca genç insanlar veya hayvanlarla karşılaştırıldığında, epigenetik belirteçler olarak adlandırılan farklı kimyasal desenlere sahiptir. Bilim adamları, “Yamanaka faktörleri” olarak da bilinen dört yeniden programlama molekülünün (Oct4, Sox2, Klf4 ve cMyc) bir karışımını eklemenin, bu epigenetik izleri orijinal kalıplarına sıfırlayabileceğini biliyorlar. Bu yaklaşım, araştırmacıların gelişimsel olarak konuşan yetişkin hücreleri kök hücrelere nasıl geri çevirebilecekleridir.
Hücresel gençleştirme tedavisi, farelerde yaşlanma belirtilerini güvenli bir şekilde tersine çevirir.
2016 yılında, İzpisua Belmonte’nin laboratuvarı ilk kez Yamanaka faktörlerini yaşlanma belirtilerine karşı koymak ve erken yaşlanan bir hastalığa sahip farelerde yaşam süresini artırmak için kullanabileceklerini bildirdi. Daha yakın zamanlarda, ekip, genç farelerde bile, Yamanaka faktörlerinin kas rejenerasyonunu hızlandırabileceğini buldu. Bu ilk gözlemleri takiben, diğer bilim adamları, görmede yer alan kalp, beyin ve optik sinir gibi diğer dokuların işlevini iyileştirmek için aynı yaklaşımı kullanmışlardır.
Yeni çalışmada, İzpisua Belmonte ve meslektaşları, sağlıklı hayvanlarda yaşlandıkça hücresel gençleştirme yaklaşımının varyasyonlarını test ettiler. Bir grup fare, 15 aylıktan 22 aya kadar düzenli olarak Yamanaka faktörlerinin normal dozlarını aldı, yaklaşık olarak insanlarda 50 ila 70 yaşları arasında eşdeğerdi. Başka bir grup, 12 ila 22 ay arasında, insanlarda yaklaşık 35 ila 70 yaşları arasında tedavi edildi. Üçüncü bir grup, insanlarda 80 yaşına benzer şekilde 25 aylıkken sadece bir ay boyunca tedavi edildi.
“Gerçekten kurmak istediğimiz şey, bu yaklaşımın daha uzun bir süre için kullanılmasının güvenli olduğuydu” diyor Salk personeli bilim adamı ve yeni makalenin ilk yazarı Pradeep Reddy. “Gerçekten de, bu hayvanların sağlığı, davranışı veya vücut ağırlığı üzerinde herhangi bir olumsuz etki görmedik.”
Soldan: Juan Carlos Izpisua Belmonte ve Pradeep Reddy. Kredi: Salk Enstitüsü
Kontrol hayvanlarıyla karşılaştırıldığında, Yamanaka faktörlerini alan farelerde kan hücresi değişiklikleri veya nörolojik değişiklikler yapılmadı. Dahası, ekip hiçbir hayvan grubunda kanser bulamadı.
Gençlik Restore Edildi
Araştırmacılar, tedavi gören hayvanlarda yaşlanmanın normal belirtilerine baktıklarında, farelerin birçok yönden genç hayvanlara benzediğini buldular. Hem böbreklerde hem de ciltte, tedavi edilen hayvanların epigenetiği, genç hayvanlarda görülen epigenetik desenlere daha yakından benziyordu. Yaralandığında, tedavi edilen hayvanların deri hücreleri çoğalma kabiliyetine sahipti ve kalıcı yara izleri oluşturma olasılığı daha düşüktü - yaşlı hayvanlar genellikle daha az cilt hücresi çoğalması ve daha fazla yara izi gösterir. Ayrıca, tedavi edilen hayvanların kanındaki metabolik moleküller normal yaşa bağlı değişiklikler göstermemiştir.
Bu gençlik, Yamanaka faktörleriyle yedi veya 10 ay boyunca tedavi edilen hayvanlarda gözlemlendi, ancak hayvanlar sadece bir ay boyunca tedavi edilmedi. Dahası, tedavi edilen hayvanlar tedavilerinin ortasında analiz edildiğinde, etkileri henüz belli değildi. Bu, tedavinin yaşlanmayı duraklatmadığını, aktif olarak geriye doğru çevirdiğini göstermektedir – ancak ikisi arasında ayrım yapmak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
Ekip şimdi, Yamanaka faktörleriyle uzun süreli tedavi ile spesifik moleküllerin ve genlerin nasıl değiştirildiğini analiz etmek için gelecekteki araştırmaları planlıyor. Ayrıca faktörleri sunmanın yeni yollarını geliştiriyorlar.
Reddy, “Günün sonunda, strese, yaralanmaya ve hastalığa karşı daha dirençli olmaları için yaşlı hücrelere esneklik ve işlev getirmek istiyoruz” diyor. “Bu çalışma, en azından farelerde, bunu başarmanın bir yolu olduğunu gösteriyor.”
Referans: “In vivo kısmi yeniden programlama, farelerde fizyolojik yaşlanma sırasında yaşla ilişkili moleküler değişiklikleri değiştirir” Kristen C tarafından. Gözükleme, Pradeep Reddy, Mako Yamamoto, Amin Haghani, Isabel Guillen Guillen, Sanjeeb Sahu, Chao Wang, Yosu Luque, Javier Prieto, Lei Shi, Kensaku Shojima, Tomoaki Hishida, Zijuan Lai, Qingling Li, Feroza K. Choudhury, Weng R. Wong, Yuxin Liang, Dewakar Sangaraju, Wendy Sandoval, Concepcion Rodriguez Esteban, Estrella Nuñez Delicado, Pedro Guillen Garcia, Michal Pawlak, Jason A. Vander Heiden, Steve Horvath, Heinrich Jasper ve Juan Carlos Izpisua Belmonte, 7 Mart 2022, Nature Aging. DOI: 10.1038/s43587-022-00183-2
Belmonte şu anda Salk Enstitüsü'nde profesör olmasının yanı sıra Altos Labs, Inc.'de enstitü direktörüdür.
Diğer yazarlar arasında Mako Yamamoto, Isabel Guillen, Sanjeeb Sahu, Chao Wang, Yosu Luque, Javier Prieto, Lei Shi, Kensaku Shojima, Tomoaki Hishida ve Concepcion Rodriguez Esteban; Kristen Browder, Zijuan Lai, Qingling Li, Feroza Choudhury, Weng Wong, YuxUCLA
Çalışma Universidad Católica San Antonio de Murcia (UCAM) ve Fundación Dr. tarafından desteklendi. Pedro Guillén tarafından.
