Terapia de întinerire celulară inversează în siguranță semnele de îmbătrânire la șoareci

Vârsta poate fi doar un număr, dar este un număr care are adesea efecte secundare nedorite, de la oase fragile și mușchi mai slabi până la riscuri crescute de boli cardiovasculare și cancer. Acum, oamenii de știință de la Institutul Salk, în colaborare cu Genentech, un membru al grupului Roche, au demonstrat că pot inversa în siguranță și eficient procesul de îmbătrânire la șoarecii de vârstă mijlocie și bătrâni, resetându-și parțial celulele la stări mai tinere. „Suntem bucuroși că putem folosi această abordare pe toată durata vieții pentru a încetini îmbătrânirea animalelor normale. Tehnica este atât sigură, cât și eficientă la șoareci”, spune autorul corespondent Juan Carlos Izpisua Belmonte, profesor la Laboratorul de expresie genetică a lui Salk și titular al catedrei Roger Guillemin. „Pe lângă abordarea bolilor legate de vârstă, această abordare poate oferi comunității biomedicale un nou instrument pentru a restabili sănătatea țesuturilor și a organismului prin îmbunătățirea funcției celulare și a rezistenței în diferite situații de boală, cum ar fi bolile neurodegenerative.”

Pe măsură ce organismele îmbătrânesc, este nu doar înfățișarea lor exterioară și sănătatea care se schimbă; fiecare celulă din corpul lor poartă un ceas molecular care înregistrează trecerea timpului. Celulele izolate de la oameni în vârstă sau animale au modele diferite de substanțe chimice de-a lungul ADN-ului lor – numiți markeri epigenetici – în comparație cu persoanele sau animalele mai tinere. Oamenii de știință știu că adăugarea unui amestec de patru molecule de reprogramare — Oct4, Sox2, Klf4 și cMyc, cunoscuți și sub denumirea de „factori Yamanaka” — la celule poate reseta aceste semne epigenetice la modelele lor originale. Această abordare este modul în care cercetătorii pot transforma celulele adulte, vorbind din punct de vedere al dezvoltării, în celule stem. În 2016, laboratorul lui Izpisua Belmonte a raportat pentru prima dată că ar putea folosi factorii Yamanaka pentru a contracara semnele îmbătrânirii și pentru a crește durata de viață la șoarecii cu o boală de îmbătrânire prematură. Mai recent, echipa a descoperit că la șoarecii tineri, factorii Yamanaka pot accelera regenerarea musculară. În urma acestor observații inițiale, alți oameni de știință au folosit aceeași abordare pentru a îmbunătăți funcția altor țesuturi precum inima, creierul și nervul optic, care este implicat în vedere.

În noul studiu, Izpisua Belmonte și colegii săi au testat variații ale abordării de întinerire celulară la animale sănătoase pe măsură ce îmbătrânesc. Un grup de șoareci a primit doze regulate de factori Yamanaka de la vârsta de 15 luni până la 22 de luni, aproximativ echivalent cu vârsta cuprinsă între 50 și 70 de ani la om. Un alt grup a fost tratat între 12 și 22 de luni, cu vârsta aproximativă între 35 și 70 de ani la oameni. Și un al treilea grup a fost tratat doar o lună la vârsta de 25 de luni, similar cu vârsta de 80 de ani la om. „Ceea ce am vrut cu adevărat să stabilim a fost că utilizarea acestei abordări pentru o perioadă mai lungă de timp este sigură”, spune Pradeep Reddy, om de știință al personalului Salk și co-primul autor al noii lucrări. „Într-adevăr, nu am observat niciun efect negativ asupra sănătății, comportamentului sau greutății corporale a acestor animale.” În comparație cu animalele de control, nu au existat modificări ale celulelor sanguine sau modificări neurologice la șoarecii care au primit factorii Yamanaka. Mai mult decât atât, echipa nu a găsit cancer la niciunul dintre grupurile de animale. Când cercetătorii au analizat semnele normale de îmbătrânire la animalele care au suferit tratament, au descoperit că șoarecii, în multe privințe, semănau cu animalele mai tinere.

Atât în ​​rinichi, cât și în piele, epigenetica animalelor tratate semăna mai mult cu modelele epigenetice observate la animalele mai tinere. Când au fost rănite, celulele pielii animalelor tratate au avut o capacitate mai mare de a prolifera și au fost mai puțin probabil să formeze cicatrici permanente – animalele mai în vârstă prezintă de obicei mai puțină proliferare a celulelor pielii și mai multe cicatrici. Mai mult, moleculele metabolice din sângele animalelor tratate nu au prezentat modificări normale legate de vârstă. Această tinerețe a fost observată la animalele tratate timp de șapte sau 10 luni cu factorii Yamanaka, dar nu și la animalele tratate doar o lună. Mai mult, atunci când animalele tratate au fost analizate la jumătatea tratamentului, efectele nu au fost încă la fel de evidente. Acest lucru sugerează că tratamentul nu este doar o pauză de îmbătrânire, ci o întoarcere activă, deși sunt necesare mai multe cercetări pentru a diferenția între cele două. Echipa plănuiește acum cercetări viitoare pentru a analiza modul în care anumite molecule și gene sunt modificate prin tratamentul pe termen lung cu factorii Yamanaka. De asemenea, ei dezvoltă noi modalități de furnizare a factorilor. „La sfârșitul zilei, dorim să aducem reziliența și funcționarea celulelor mai vechi, astfel încât acestea să fie mai rezistente la stres, răni și boli”, spune Reddy. „Acest studiu arată că, cel puțin la șoareci, există o cale de urmat pentru a realiza acest lucru.” Belmonte este în prezent director de institut la Altos Labs, Inc., pe lângă faptul că este profesor la Institutul Salk. Sursa: salk.edu