Forscher in Großbritannien haben einen Weg entwickelt, den Alterungsprozess in Hautzellen umzukehren und die biologische Uhr um etwa 30 Jahre zurückzudrehen.
De-Aging-Zellen sind in den letzten zehn Jahren immer häufiger geworden, wobei Forscher mehrere umprogrammierten Zelltypen von Maus, Ratte und Mensch. Aber noch nie zuvor sind Zellen um so viele Jahre gealtert und haben dabei ihre spezifische Art und Funktion behalten.
Die von Diljeet Gill, einem Postdoktoranden am Babraham Institute in Cambridge, und seinen Kollegen entwickelte Methode wurde am 8. April in der Zeitschrift veröffentlicht eLifeund wurde als „transiente Reprogrammierung der Reifungsphase“ bezeichnet.
Die Forscher wendeten diese Technik auf Fibroblasten an (eine häufige Art von Haut Zelle) von drei Spendern mittleren Alters – die im Durchschnitt etwa 50 Jahre alt waren – verglichen sie dann mit jüngeren Zellen von Spendern im Alter von 20 bis 22 Jahren. Die Forscher fanden heraus, dass die Zellen mittleren Alters den jüngeren Zellen chemisch und genetisch ähnlich waren . Bei weiteren Untersuchungen bemerkte das Team sogar, dass die Technik Gene im Zusammenhang mit altersbedingten Krankheiten beeinflusst hatte, wie z Alzheimer-Krankheit und Katarakte.
Darüber hinaus untersuchten Gill und seine Kollegen das Verhalten der Fibroblasten, um festzustellen, ob sie sich auch wie jüngere Hautzellen verhalten könnten. Als sie eine Zellschicht verletzten, stellten sie fest, dass sich die verjüngten Zellen schnell bewegten, um die Lücke zu füllen – genauso wie sich jüngere Zellen bei der Wundheilung verhalten.
Diese Studie ist nicht die erste, die Hautzellen altert. Dieser Titel geht an den Nobelpreisträger Shinya Yamanakader Hautzellen von Mäusen genetisch umprogrammierte und sie in sogenannte induzierte Pluripotente verwandelte Stammzellenoder iPSCs, im Jahr 2006. Diese iPSCs ähneln Zellen in der frühen Entwicklung und haben das Potenzial, jeden Zelltyp im Körper zu bilden.
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Die neue Forschung basiert teilweise auf Yamanakas Methode, aber es gibt wesentliche Unterschiede. Die Methode von Yamanaka dauert etwa 50 Tage und programmiert die Zellen vollständig auf das biologische Alter eines Embryos um. Gills Methode dauert nur 13 Tage und programmiert Zellen nur teilweise neu, sodass sie ihre Identität (in diesem Fall die Identität von Hautzellen) behalten.
Während die Umwandlung reifer Zellen in Stammzellen für die Forschung großartig ist, ist der vollständige Reprogrammierungsprozess nicht ideal für Therapeutika. Vollständig umprogrammierte Zellen verlieren ihre Identität und ihre spezialisierten Zellfunktionen. Und wenn sie in den Körper implantiert werden, können diese vollständig umprogrammierten Zellen krebsartig werden.
Im Gegensatz dazu werden teilweise umprogrammierte Zellen, wie die Hautzellen in Gills Forschung, biologisch jünger und behalten spezialisierte Zellfunktionen bei, obwohl sie möglicherweise immer noch ein Krebsrisiko darstellen könnten. “Unsere Ergebnisse stellen einen großen Schritt nach vorne in unserem Verständnis der Zellreprogrammierung dar”, sagte Gill in a Erklärung. “Wir haben bewiesen, dass Zellen verjüngt werden können, ohne ihre Funktion zu verlieren, und dass die Verjüngung darauf abzielt, alten Zellen eine gewisse Funktion zurückzugeben.”
Obwohl ihre Arbeit sehr vielversprechend ist, räumen Gill und seine Kollegen ein, dass es sich bei ihrer Arbeit um eine Proof-of-Concept-Studie handelt. Die Autoren sagten, sie seien sich nicht sicher, wie Fibroblasten von jüngeren oder älteren Personen auf die neue Reprogrammierungsmethode reagieren würden oder ob Zellen von Menschen sehr unterschiedlichen Alters immer um 30 Jahre altern würden.
Ein weiteres Problem ist, dass Gills Technik immer noch auf Yamanakas Methode basiert. Noch ist nicht bekannt, wie sich die umprogrammierten Zellen in einem lebenden Organismus verhalten und welche Risiken sie bergen.
Ben Van Handel, ein Stammzellbiologe und Mitbegründer des Hautpflegeunternehmens Heraux und des biopharmazeutischen Unternehmens CarthroniX, sagte, dass die Technik „niemals in einem klinischen Umfeld eingesetzt werden wird, da es sich derzeit um eine Art Gentherapie handelt, die unmöglich wäre beim Menschen anzuwenden.” Es gibt immer noch viele Bedenken, dass diese Zellen krebsartig werden und kontrollieren, wie weit der Verjüngungsprozess im Alter zurückreicht.
Aber das schmälert nicht die Wirkung der Studie. “Die Art und Weise, wie es gemacht wurde, wird in der realen Welt nicht anwendbar sein, [but] Die Forschung ist wertvoll“, sagte Händel gegenüber Live Science. „Wir können praktische Wege finden, dies zu tun, indem wir den Prozess untersuchen … und das ist wichtig!“
Der Hauptautor der Studie, Dr. Wolf Reik, Institutsdirektor des Biotechnologieunternehmens Altos Labs und ehemaliger Hauptforscher am Babraham Institute, sagte, die langfristigen Auswirkungen der Studie seien sehr spannend. „Schließlich können wir möglicherweise Gene identifizieren, die sich ohne Umprogrammierung verjüngen, und gezielt auf diese abzielen, um die Auswirkungen des Alterns zu verringern“, sagte er in der Erklärung.
Ursprünglich veröffentlicht auf Live Science
