Ερευνητές στη Βόννη μείωσαν τη μοριακή ηλικία κυττάρων 80 ετών σε κάτω των 20 και τα μετέτρεψαν σε νευρικά βλαστοκύτταρα

Επιστήμονες στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο και το Πανεπιστήμιο της Βόννης ανέστρεψαν πάνω από 60 χρόνια μοριακής γήρανσης σε ανθρώπινα κύτταρα, μειώνοντας τη «μοριακή ηλικία» από τα 80 σε κάτω των 20 ετών και μετατρέποντάς τα σε νευρικά βλαστοκύτταρα ικανά να παράγουν νευρώνες. Η μελέτη δημοσιεύτηκε στην επιθεώρηση Aging Cell.

Η προσέγγιση, σε αντίθεση με προηγούμενες μεθόδους που επαναφέρουν γρήγορα τη μοριακή ηλικία, λειτουργεί σταδιακά, επιτρέποντας την παρακολούθηση της αναζωογόνησης για περισσότερες από 100 ημέρες. Οι ερευνητές σημειώνουν ότι το εύρημα μπορεί να φωτίσει πώς αντιστρέφεται η γήρανση σε κυτταρικό επίπεδο και αν οι σχετικοί μηχανισμοί θα μπορούσαν μελλοντικά να συμβάλουν στην αντιμετώπιση ασθενειών όπως η νόσος Αλτσχάιμερ.

Τα περισσότερα κύτταρα φέρουν το ίδιο γονιδίωμα, αλλά αποκτούν διαφορετική ταυτότητα ανάλογα με το ποιες γενετικές οδηγίες ενεργοποιούνται. Ο επαναπρογραμματισμός με μεταγραφικούς παράγοντες μπορεί να ανακατευθύνει αυτή την ταυτότητα. Η μέθοδος έχει ήδη επιτρέψει την ανάπτυξη νευρικού ιστού από κύτταρα δέρματος, ανοίγοντας προοπτικές για θεραπείες νευροεκφυλιστικών ασθενειών.

Η ομάδα της Βόννης μετέτρεψε πρόδρομα κύτταρα ερυθρών αιμοσφαιρίων σε νευρικά βλαστοκύτταρα. Σε προηγούμενα πειράματα, νευρώνες που δημιουργήθηκαν με αυτή τη μέθοδο σχημάτισαν συνδέσεις με υπάρχοντες νευρώνες μετά από μεταμόσχευση σε εγκεφάλους ποντικών.

«Στην παρούσα μελέτη επικεντρωθήκαμε σε ένα διαφορετικό φαινόμενο: συγκεκριμένα, στην παρατήρηση ότι τα κύτταρα αναζωογονούνται σημαντικά κατά τη διάρκεια του επαναπρογραμματισμού» αναφέρει ο καθηγητής Όλιβερ Μπριστλ, διευθυντής του Ινστιτούτου Αναγεννητικής Νευροβιολογίας στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Βόννης και μέλος του διεπιστημονικού ερευνητικού τομέα Life & Health του Πανεπιστημίου της Βόννης.

Για την παρακολούθηση της αναζωογόνησης εξετάστηκαν επιγενετικές τροποποιήσεις στο DNA που αλλάζουν με την ηλικία. Τα επιγενετικά ρολόγια, τα οποία βασίζονται σε αυτά τα μοτίβα, έδειξαν ότι μέσα σε 50 ημέρες τα κύτταρα από 80χρονο άτομο εμφάνισαν μοριακή ηλικία μικρότερη των 20 ετών. «Γνωρίζουμε επίσης ότι αυτή η επιγενετική αναζωογόνηση διασφαλίζει πως τα κύτταρα συμπεριφέρονται πράγματι σαν νεαρά κύτταρα» αναφέρει ο Μπριστλ.

Αναζωογόνηση είχε παρατηρηθεί και σε επαναπρογραμματισμό δύο σταδίων: πρώτα σε πολυδύναμο βλαστοκύτταρο και στη συνέχεια σε νευρικό βλαστοκύτταρο. Η ομάδα της Βόννης, ωστόσο, προχώρησε σε άμεση μετατροπή των προδρόμων κυττάρων του αίματος σε νευρικά βλαστοκύτταρα, χωρίς το στάδιο της πολυδυναμίας.

Με αυτή την άμεση προσέγγιση, τα επιγενετικά ρολόγια επαναρυθμίστηκαν αργά, επιτρέποντας την παρακολούθηση της διαδικασίας για πάνω από 100 ημέρες. «Η αναζωογόνηση που εκτείνεται σε τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα αποτελεί ιδανικό πειραματικό μοντέλο. Καθώς τα επιγενετικά ρολόγια επαναρυθμίζονται αργά, μέσα σε αρκετές εβδομάδες, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτό το μοντέλο για να διερευνήσουμε ποιοι παράγοντες και ποιες δραστικές ουσίες επιταχύνουν ή επιβραδύνουν τη διαδικασία αναζωογόνησης».

Για τον Μπριστλ, η κατανόηση αυτών των μηχανισμών έχει ιδιαίτερη σημασία για την έρευνα του εγκεφάλου. «Άλλωστε η ηλικία είναι ο σημαντικότερος παράγοντας κινδύνου για νευροεκφυλιστικές ασθένειες όπως η νόσος Αλτσχάιμερ!».