Բաբրահամի ինստիտուտի (ԱՄՆ) հետազոտողները հայտնաբերել են մարդու մաշկի բջիջները 30 տարով երիտասարդացնելու մեթոդ՝ բջիջների ծերացման ժամացույցը ետ դարձնելով՝ առանց դրանց գործառույթը կորցնելու:
Վերոհիշյալ ինստիտուտի «Էպիգենետիկա» հետազոտական ծրագրի հետազոտողների աշխատանքը կարողացել է մասամբ վերականգնել ամենահին բջիջների գործառույթը, ինչպես նաև երիտասարդացնել կենսաբանական տարիքի մոլեկուլային չափումները։ Հետազոտությունը հրապարակվել է այսօր «eLife» ամսագրում և, չնայած այն գտնվում է հետազոտության վաղ փուլում, այն կարող է հեղափոխություն կատարել վերականգնողական բժշկության մեջ:
Տարիքի հետ մեր բջիջների գործելու ունակությունը նվազում է, և գենոմը կուտակում է տարիքային նշաններ: Վերականգնողական կենսաբանությունը նպատակ ունի վերականգնել կամ համալրել բջիջները, ներառյալ կենդանիները:
Վերականգնողական կենսաբանության ամենակարևոր գործիքներից մեկը դրա կարողությունն է՝ ստեղծելու բջիջներ, որոնք ինդուկտիվ են: Գործընթացը մի քանի քայլերի արդյունք է, որոնցից յուրաքանչյուրը ջնջում է որոշ նշաններ, որոնք առաջացնում են բջիջների մասնագիտացում: Տեսականորեն այս ցողունային բջիջները ցանկացած տեսակի բջիջի վերածվելու ներուժ ունեն, սակայն գիտնականները դեռ չեն կարող հուսալիորեն ստեղծել պայմաններ՝ ցողունային բջիջները բոլոր տեսակի բջիջների տարբերելու համար:
Վերականգնողական կենսաբանության ամենակարևոր գործիքներից մեկը բջիջներ ստեղծելու կարողությունն է դրդելու համար
Նոր մեթոդը, որը հիմնված է Նոբելյան մրցանակի դափնեկիր տեխնոլոգիայի վրա, որը գիտնականները օգտագործում են ցողունային բջիջներ ստեղծելու համար, հաղթահարում է բջիջների ինքնությունը ամբողջությամբ ջնջելու խնդիրը՝ դադարեցնելով վերածրագրավորումը գործընթացի կախված հատվածում: Սա թույլ տվեց հետազոտողներին գտնել ճշգրիտ հավասարակշռություն բջիջների վերածրագրավորման միջև՝ դրանք կենսաբանորեն ավելի երիտասարդ դարձնելով, մինչդեռ դեռևս կարող էին վերականգնել իրենց մասնագիտացված բջջային գործառույթը:
2007թ.-ին Շինյա Յամանական առաջ քաշեց նորմալ բջիջների փոխակերպումը, որոնք ունեն հատուկ գործառույթ, հասուն բջիջների, որոնք ունեն հատուկ բջիջ դառնալու հատուկ կարողություն: Ցողունային բջիջների վերածրագրավորման ամբողջ գործընթացը տևում է մոտ 50 օր՝ օգտագործելով չորս հիմնական մոլեկուլներ, որոնք կոչվում են Յամանակա գործոններ:
Նոր մեթոդը, որը կոչվում է «հասունացման փուլի անցումային վերածրագրավորում», բջիջները ենթարկում է Յամանակայի գործոններին ընդամենը 13 օր: Այս պահին անկողնու հետ կապված փոփոխությունները հանվում են, և բջիջները ժամանակավորապես քարկոծվում են իրենց ինքնության համար։ Մասամբ վերածրագրավորված բջիջներին ժամանակ է տրվում նորմալ պայմաններում աճելու՝ տեսնելու, թե արդյոք նրանց հատուկ մաշկի բջիջների գործառույթը կվերադառնա: Գենոմի վերլուծությունը ցույց է տվել, որ բջիջները վերականգնել են մաշկի բջիջների (ֆիբրոբլաստների) բնորոշ հետքերը, որոնք հաստատվել են վերածրագրավորված բջիջներում կոլագենի արտադրությունը դիտարկելով։
Ցույց տալու համար, որ բջիջները երիտասարդանում են, հետազոտողները փնտրում են ծերացման նշանների փոփոխություններ:
Ինչպես բացատրեց Դիլջեթ Գիլը, «Մոլեկուլային մակարդակում ծերացման մեր ըմբռնումը առաջադիմել է վերջին տասնամյակում, ինչը հանգեցրել է այնպիսի մեթոդների, որոնք թույլ են տալիս հետազոտողներին չափել տարիքի հետ կապված կենսաբանական նյութերը մարդու բջիջներում: Մենք կարողացանք սա կիրառել մեր փորձի վրա՝ որոշելու վերածրագրավորման չափը, որը փոխեց մեր նոր մեթոդը»:
Վերածրագրավորված բջիջները համապատասխանում են բջիջների պրոֆիլին, որոնք 30 տարով ավելի երիտասարդ կլինեն՝ համեմատած տեղեկատու խմբերի հետ
Հետազոտողները ուսումնասիրել են բջիջների տարիքի բազմաթիվ միջոցներ՝ էպիգենետիկ ժամացույց, որտեղ գենոմում առկա քիմիական պիտակները ցույց են տալիս տարիքը, և տրանսկրիպտոմը՝ բջջի կողմից արտադրված բոլոր գեների ընթերցումները: Այս երկու չափումների հիման վրա վերածրագրավորված բջիջները համապատասխանում են բջիջների պրոֆիլին, որոնք 30 տարով ավելի երիտասարդ կլինեն՝ համեմատած տեղեկատու տվյալների հավաքածուների հետ:
Այս տեխնիկայի հնարավոր կիրառությունները կախված են նրանից, թե արդյոք բջիջները ոչ միայն ավելի երիտասարդ են երևում, այլև գործում են երիտասարդ բջիջների նման: Ֆիբրոբլաստները արտադրում են կոլագեն՝ ոսկորների, մաշկի, ջլերի և կապանների մոլեկուլ, որն օգնում է հյուսվածքների կառուցվածքին և վերքերը բուժելուն: Երիտասարդացած ֆիբրոբլաստները արտադրում էին ավելի շատ կոլագենի սպիտակուցներ՝ համեմատած հսկիչ բջիջների հետ, որոնք չեն առաջացել վերածրագրավորման գործընթացում: Ֆիբրոբլաստները նույնպես տեղափոխվում են վերանորոգման կարիք ունեցող տարածքներ:
Հետազոտողները հետազոտել են մասամբ երիտասարդացած բջիջները և պարզել, որ բուժված ֆիբրոբլաստները ավելի արագ են նկարահանվում դեպի բացը, քան հին բջիջները: Սա խոստումնալից նշան է, որ այս հետազոտությունը մի օր կարող է օգտագործվել վերքերը բուժելու համար ավելի լավ բջիջներ ստեղծելու համար:
Մենք ապացուցել ենք, որ բջիջները կարող են երիտասարդանալ՝ չկորցնելով իրենց գործառույթը, և որ երիտասարդացումը փորձում է վերականգնել հին բջիջների որոշ գործառույթներ:
Հետագայում այս հետազոտությունը կարող է բացել նաև այլ թերապևտիկ հնարավորություններ. Հետազոտողները նշել են, որ մեթոդը ներառում է նաև գեների սթափեցնող ազդեցություն՝ կապված կալանքի և կրթության հետ կապված սինդրոմների հետ։ APBA2 գենը, որը կապված է Ալցհեյմերի հիվանդության հետ, և MAF գենը, որը դեր ունի կատարակտի զարգացման մեջ, երկուսն էլ փոփոխություններ են ցույց տվել դեպի անչափահաս տրանսկրիպցիայի մակարդակը:
Հաջող անցողիկ վերածրագրավորման մեխանիզմը դեռ լիովին հասկանալի չէ և հանելուկի հաջորդ մասն է, որը պետք է ուսումնասիրվի: Բարեւ Ձեզ. Հետազոտողները ենթադրում են, որ գենոմի հիմնական ոլորտները, որոնք ներգրավված են բջջային ինքնության ձևավորման մեջ, կարող են խուսափել վերածրագրավորման գործընթացից:
Դիլջեթը եզրակացնում է, որ «մեր արդյունքները մեծ առաջընթաց են բջիջների վերածրագրավորումը հասկանալու համար: Մենք ապացուցել ենք, որ բջիջները կարող են երիտասարդանալ՝ չկորցնելով իրենց գործառույթը, և որ երիտասարդացումը փորձում է վերականգնել հին բջիջների որոշ գործառույթներ: Հատկապես խոստումնալից է այն փաստը, որ մենք նաև տեսանք հիվանդության հետ կապված գեների ծերացման մարկերների շրջադարձը»:
Մանուել Սեռանո
Յամանակայի գործոնները
Բարսելոնայի կենսաբժշկության հետազոտությունների ինստիտուտի (IRB) բջջային պլաստիկության և հիվանդությունների լաբորատորիայի գիտնականներին՝ ICREA հետազոտող Մանուել Սերանոյի գլխավորությամբ, հաջողվել է երիտասարդացնել մկների որոշ օրգաններ և հյուսվածքներ բջիջների վերածրագրավորման ցիկլի միջոցով: Մասնավորապես, գիտնականները նկատել են զգալի փոփոխություններ ենթաստամոքսային գեղձի, լյարդի, փայծաղի և կրծողների արյան մեջ:
«Այս աշխատանքի նպատակն էր բացահայտել in vivo վերածրագրավորման և բջիջների երիտասարդացման սկզբնական գործընթացները՝ բացահայտելու նրանց, որոնք կարող են ներգրավվել ապագա հետազոտություններում՝ կա՛մ դեղամիջոցների, կա՛մ սննդային մակարդակով», - բացատրում է Սերանոն:
Հետազոտության մեջ, որը հրապարակվել է «Aging Cell» ամսագրում, հետազոտողները ուսումնասիրել են Յամաանակայի գործոնների խթանման մեկ շրջանի ազդեցությունը, որպեսզի ավելի լավ սահմանեն ներգրավված մեխանիզմները:
Դա անելու համար նրանք վերլուծել են այն փոփոխությունները, որոնք տեղի են ունենում նյութափոխանակության, գեների արտահայտման և բջիջների ԴՆԹ-ի վիճակի հետ ծերացման հետ, և թե ինչպես են դրանք մասամբ փոխվում վերածրագրավորման միջոցով:
«Մենք ցանկանում էինք ուսումնասիրել երիտասարդացման գործընթացի սկզբնական ազդեցությունը, և հաճելի անակնկալ էր մոլեկուլային մակարդակում բարելավումներ դիտելը, սթափեցնելով ենթաստամոքսային գեղձի ամեն ինչ», - եզրափակեց հոդվածի առաջին հեղինակ Դաֆնի Չոնդրոնասիուն:
