Práca publikovaná 2. decembra v magazíne Nature predstavuje nový prístup boja proti starnutiu, a to preprogramovaním niektorých buniek do tzv. "mladšieho" stavu, v ktorom sú schopné lepšie regenerovať alebo nahradiť poškodené tkanivo, uvádzajú Lidovky.cz.
Evolučný biológ Juan Carlos Izpisua Belmonte tieto zistenia označil za výnimočný medzník, pretože podľa predmetnej štúdie je možné týmito postupmi u cicavcov podporiť regeneráciu.
Snažia sa zmeniť tok času
Vedci zároveň upozorňujú, že pokusy boli zatiaľ vykonávané len na myšiach a nie je tak zatiaľ možné predvídať, či tento prístup bude fungovať aj u ľudí.
Starnutie sa v tele prejavuje neprebernými spôsobmi, okrem iného aj zmenami chemických skupín v rámci DNA. Tieto epigenetické zmeny sa s vekom kumulujú.
Niektorí vedci sa potom snažia podľa meraní týchto zmien stanovovať biologický vek. Týmto spôsobom hodnotenia sa zohľadňuje biologické opotrebovanie a môže sa teda líšiť od veku kalendárneho.
Tieto rozdiely potom napovedajú tomu, že sa epigenetické zmeny podieľajú na celkových prejavoch starnutia.
Podľa genetika Davida Sinclaira, spolutvorcu štúdie uverejnenej v magazíne Nature, je potom dôležité stanoviť si otázku: "Ak sú epigenetické zmeny spúšťačom starnutia, môžeme zmeniť nastavenie epigenomu? Môžeme zastaviť či zmeniť tok času? "
Technika má aj nevýhody
Už v roku 2016 sa objavili prvé zmienky, že by tento prístup mohol fungovať. Belmonte a jeho kolegovia uverejnili účinky 4 rôznych génov u myší, ktoré boli geneticky modifikované k rýchlejšiemu starnutiu.
Už skôr bolo známe, že spustenie týchto génov môže u buniek spôsobiť stratu ich vývojovej identity (funkcia, vďaka ktorej napríklad kožné bunky vyzerajú a správajú sa ako kožné bunky) a vrátia sa do stavu podobného kmeňovým bunkám.
Belmonteov tím tieto gény však spúšťal len na niekoľko dní a potom ich znovu deaktivoval v nádeji, že sa bunky vrátia do, mladšieho, stavu, bez toho aby došlo k vymazaniu ich identity.
Výsledkom skúmania boli myši starnúce pomalšie, ktorých epigenetické znaky sa podobali znakom mladších zvierat.
Táto technika však má aj svoje nevýhody. Ak boli skúmané myši vystavené týmto procesom po dlhšiu dobu, začali sa u nich objavovať nádory.
Bezpečnejšia cesta
Napríklad genetik Yuancheng Lu sa snaží nájsť bezpečnejšiu cestu, ako dosiahnuť obnovu buniek. Vynechal pri výskume jeden z génov používaných Belmonteho tímom, ktorý bol spájaný s tvorbou tumorov, a umiestnil zostávajúce tri gény do vírusu, ktorý je schopný dopraviť ich do buniek.
Do tohto postupu implementoval tiež tzv. prepínač, ktorý umožnil aktivovať gény tým, že bola myšiam podaná voda obsahujúca liek. Naopak nepodanie lieku znova deaktivovalo činnosť týchto génov.
Je známe, že cicavce strácajú schopnosť regenerovať zložky centrálnej nervovej sústavy v pomerne blízkej vývojovej fáze.
Yuancheng Lu sa preto rozhodol otestovať ich postup práve na centrálnej nervovej sústave, pričom zvolil zrakové nervy.
Do oka myši teda vpravil vírus a pozoroval, ako sa činnosť troch génov prejaví a či myši umožní regenerovať poškodené nervy.
Pripomínali medúzu
Prvé známky bunkovej obnovy v oku potom podľa Lua pri pozorovaní pripomínali medúzu vyrastajúcu z miesta poranenia.
V rámci tohto výskumu potom došlo k zlepšeniu zrakovej ostrosti u myší so stratou zraku súvisiacej s vekom alebo so zvýšeným tlakom vnútri oka, jedným z charakteristických znakov ochorenia glaukómu oka.
Tento prístup tiež u myší a v ľudských bunkách pestovaných v laboratóriu pozmenil epigenetické vzorce do mladistvejšieho stavu. Je však stále nejasné, ako bunky prinútiť, aby si tento stav uchovali.
Harvardská univerzita medzitým povolila túto technológiu bostonskej spoločnosti Life Biosciences, ktorá, ako hovorí Sinclair, vykonáva predklinické hodnotenie bezpečnosti s cieľom vyvinúť ju pre použitie u ľudí.
"Bol by to úplne inovatívny prístup k liečbe straty zraku, ale bude pravdepodobne vyžadovať značné vylepšenia, než bude možné ho bezpečne uplatniť u ľudí," povedal Botond Roska, riaditeľ Ústavu molekulárnej a klinickej oftalmológie vo švajčiarskom Bazileji.
Kontroverzné zlúčeniny
História výskumu starnutia je plná slepých uličiek. Pred viac ako desiatimi rokmi spôsobil Sinclair rozruch tvrdením, že zlúčeniny - vrátane tých, ktoré sa nachádzajú v červenom víne, aktivujúce bielkoviny zvané sirtuíny, môžu zvýšiť vek dožitia.
Hoci on i ďalšie pokračujú v štúdiu súvislosti medzi starnutím a sirtuínmi, ktorá bola pôvodne pozorovaná u kvasiniek, predpoklad, že takéto zlúčeniny možno použiť na predĺženie ľudského života, doteraz nebol potvrdený a stal sa skôr kontroverziou.
"Skutočnou skúškou potom bude, až sa iné laboratóriá pokúsia reprodukovať preprogramovanie buniek a vyskúšajú prístup v rámci ďalších orgánov postihnutých starnutím, ako je srdce, pľúca a obličky" hovorí Judith Campisiová, bunková biologička z Buck Institute for Research on Ageing v Kalifornii.
Predpovedá, že by sa tieto dáta mali objaviť rýchlo. V súčasnej dobe totiž existuje mnoho laboratórií, ktoré pracujú na celom tomto koncepte preprogramovania. Môžeme dúfať, ale rovnako ako u iných výskumov je potrebné tieto postupy opakovať a rozšíriť.