Naukowcy z Niemiec dokonali spektakularnego przełomu w dziedzinie biotechnologii. Udało im się przeprogramować komórki krwi pobrane od 80-letniej osoby w neuronalne komórki macierzyste, których wiek molekularny jest porównywalny z komórkami osób młodszych niż 20 lat. Odkrycie może mieć kluczowe znaczenie w walce z chorobami neurodegeneracyjnymi oraz w badaniach nad procesami starzenia.

zdj. ilustracyjne /Shutterstock

Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu w Bonn oraz Szpitala Uniwersyteckiego w Bonn poinformowali o bezprecedensowym osiągnięciu w dziedzinie biotechnologii. W opublikowanym w magazynie „Aging Cell” artykule badacze opisali, jak udało im się przeprogramować prekursorowe komórki czerwonych krwinek w komórki macierzyste, z których można następnie uzyskać neurony. Proces ten pozwolił na całkowity reset zegarów molekularnych komórek, co oznacza, że ich wiek biologiczny został wyraźnie cofnięty.

W praktyce, komórki pobrane od 80-letniej osoby zostały przekształcone w komórki macierzyste o wieku molekularnym poniżej 20 lat. 

Dotychczasowe badania pozwalały już na uzyskanie komórek nerwowych z innych typów komórek, jednak proces ten był zazwyczaj dwuetapowy. Najpierw komórki krwi przekształcano w pluripotencjalne komórki macierzyste, które następnie były pobudzane do stania się komórkami nerwowymi. W tym przypadku odmłodzenie komórki następowało bardzo szybko i nie pozwalało na szczegółowe prześledzenie tego procesu.

Najnowsze badania przyniosły jednak istotną zmianę. Przekształciliśmy komórki krwi bezpośrednio w nerwowe komórki macierzyste, czyli z pominięciem etapu komórki pluripotencjalnej. W naszym podejściu odmładzanie zachodziło stopniowo i można je było śledzić przez ponad 100 dni – tłumaczy prof. dr Oliver Brüstle ze Szpitala Uniwersyteckiego w Bonn.

Aby zweryfikować skuteczność procesu odmładzania, naukowcy zastosowali tzw. epigenetyczne zegary molekularne. Są one oparte na zmianach w DNA, które zachodzą wraz z wiekiem, i nie dotyczą samej informacji genetycznej, lecz tego, jak często jest ona odczytywana przez komórkę. Dzięki temu można precyzyjnie określić wiek molekularny komórek.

Co istotne, odmłodzone komórki nie tylko wykazywały młodszy wiek molekularny, ale także zachowywały się jak młode komórki. 

Dzięki temu, że odmładzanie komórek można było obserwować przez ponad 100 dni, powstał zupełnie nowy model eksperymentalny do badania procesów starzenia i odmładzania. 

Odmładzanie trwające przez tak długi czas stanowi idealny model eksperymentalny. Ponieważ zegary epigenetyczne są stopniowo resetowane przez kilka tygodni, możemy wykorzystać ten model do badania, jakie czynniki i substancje aktywne przyspieszają lub spowalniają proces odmładzania – wyjaśnia prof. Brüstle.

Odkrycie to otwiera nowe możliwości dla neuronauki oraz medycyny, zwłaszcza w kontekście walki z chorobami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Alzheimera. 

W końcu to wiek jest najważniejszym czynnikiem ryzyka chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera – przypomina badacz.

Niemieccy naukowcy podkreślają, że ich odkrycie to dopiero początek nowych badań, które mogą w przyszłości zrewolucjonizować podejście do leczenia chorób neurodegeneracyjnych oraz przyczynić się do wydłużenia życia w zdrowiu.