Бабрахамын хүрээлэнгийн (АНУ) судлаачид хүний арьсны эд эсийг 30 насаар залуужуулах, эсийн хөгшрөлтийн үйл ажиллагааг алдагдуулахгүйгээр буцаах аргыг нээсэн байна.
Дээр дурдсан хүрээлэнгийн Эпигенетикийн судалгааны хөтөлбөрийн судлаачдын ажил нь хамгийн эртний эсийн үйл ажиллагааг хэсэгчлэн сэргээж, биологийн насны молекулын хэмжилтийг сэргээж чадсан юм. Судалгааг өнөөдөр "eLife" сэтгүүлд нийтэлсэн бөгөөд энэ нь судалгааны эхний шатанд байгаа ч нөхөн сэргээх анагаах ухаанд хувьсгал хийх боломжтой юм.
Нас ахих тусам бидний эсийн ажиллах чадвар буурч, геном нь насны шинж тэмдгүүдийг хуримтлуулдаг. Нөхөн сэргээх биологи нь амьд эсийг оролцуулаад эд эсийг нөхөн сэргээх, нөхөн сэргээх зорилготой.
Нөхөн сэргээх биологийн хамгийн чухал хэрэгслүүдийн нэг нь индукц болох эсийг бий болгох чадвар юм. Уг процесс нь хэд хэдэн алхамын үр дүн бөгөөд тус бүр нь эсийг мэргэшүүлэхэд хүргэдэг зарим тэмдгийг арилгадаг. Онолын хувьд эдгээр үүдэл эсүүд нь ямар ч төрлийн эс болон хувирах чадвартай боловч эрдэмтэд үүдэл эсийг бүх төрлийн эс болгон дахин ялгах нөхцөлийг найдвартай сэргээж чадахгүй байна.
Нөхөн сэргээх биологийн хамгийн чухал хэрэгслүүдийн нэг бол өдөөх эсийг бий болгох чадвар юм
Нобелийн шагналт эрдэмтдийн үүдэл эсийг бүтээх арга техник дээр суурилсан шинэ арга нь процессын унжсан хэсэгт дахин програмчлалыг зогсоосноор эсийн өвөрмөц байдлыг бүрэн арилгах асуудлыг даван туулдаг. Энэ нь судлаачдад эсийг дахин програмчлах нарийн тэнцвэрийг олж, биологийн хувьд залуужуулж, эсийн тусгай функцийг сэргээх боломжтой болсон.
2007 онд Шинья Яманака тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг хэвийн эсийг тодорхой төрлийн эс болох онцгой чадвартай боловсорч гүйцсэн эс болгон хувиргах ажлыг эхлүүлсэн. Яманака хүчин зүйл гэж нэрлэгддэг дөрвөн гол молекулыг ашиглан үүдэл эсийг дахин програмчлах үйл явц бүхэлдээ 50 хоног үргэлжилнэ.
"Төлөвшлийн фазын шилжилтийн дахин програмчлал" гэж нэрлэгддэг шинэ арга нь эсийг 13 хоногийн турш Яманака хүчин зүйлд өртүүлдэг. Энэ үед ор дэртэй холбоотой өөрчлөлтүүдийг арилгаж, эсийг түр хугацаагаар чулуугаар шиддэг. Хэсэгчилсэн дахин программчлагдсан эсүүдэд хэвийн нөхцөлд ургах хугацаа өгч, арьсны эсийн тодорхой үйл ажиллагаа эргэж ирэх эсэхийг шалгана. Геномын шинжилгээгээр эсүүд арьсны эсүүдийн (фибробластуудын) онцлог шинж тэмдгийг олж авсан нь дахин програмчлагдсан эсүүдэд коллагены нийлэгжилтийг ажигласнаар батлагдсан.
Эрдэмтэд эсүүд залуужиж байгааг харуулахын тулд хөгшрөлтийн шинж тэмдгүүдийн өөрчлөлтийг эрэлхийлдэг.
Дилжет Гил тайлбарласнаар, "Молекулын түвшинд хөгшрөлтийн талаарх бидний ойлголт сүүлийн XNUMX жилийн хугацаанд ахисан нь судлаачдад хүний эсийн насжилттай холбоотой биологийг хэмжих боломжийг олгодог арга техникийг бий болгосон. Бидний шинэ аргыг өөрчилсөн дахин програмчлалын цар хүрээг тодорхойлохын тулд бид үүнийг туршилтандаа ашиглаж чадсан."
Дахин програмчлагдсан эсүүд нь лавлагааны бүлгүүдтэй харьцуулахад 30 насаар залуу байх эсийн дүр төрхтэй тохирч байна
Судлаачид эсийн насжилтын олон арга хэрэгслийг авч үзсэн: геномын туршид химийн тэмдэглэгээнүүд нь насыг заадаг эпигенетик цаг, эсээс үүссэн бүх генийн уншилтын транскриптом. Эдгээр хоёр хэмжүүр дээр үндэслэн дахин програмчлагдсан эсүүд нь лавлагаа мэдээллийн багцтай харьцуулахад 30 насаар залуу байх эсийн профайлтай таарч байна.
Энэ аргын боломжит хэрэглээ нь эсүүд зөвхөн залуу харагдахаас гадна залуу эсүүд шиг ажилладаг эсэхээс хамаарна. Фибробластууд нь яс, арьс, шөрмөс, шөрмөс зэрэгт агуулагддаг коллаген молекулыг үүсгэдэг бөгөөд эд эсийг бүтэцжүүлэх, шархыг эдгээхэд тусалдаг. Шинэчлэгдсэн фибробластууд нь дахин програмчлах явцад гарч байгаагүй хяналтын эсүүдтэй харьцуулахад илүү их коллагены уураг үүсгэдэг. Фибробластууд мөн засвар хийх шаардлагатай хэсгүүдэд шилждэг.
Судлаачид хэсэгчлэн залуужсан эсүүдийг судалж үзээд эмчилсэн фибробластууд хуучин эсүүдээс илүү хурдан цоорхой руу шилждэг болохыг тогтоожээ. Энэ нь энэхүү судалгааг хэзээ нэгэн цагт шархыг эдгээхэд илүү сайн эсийг бий болгоход ашиглаж болохын ирээдүйтэй шинж тэмдэг юм.
Эсүүд үйл ажиллагаагаа алдалгүйгээр залуужиж болдог ба залуужуулах нь хуучин эд эсийн зарим үйл ажиллагааг сэргээх зорилготой гэдгийг бид нотолсон.
Ирээдүйд энэхүү судалгаа нь бусад эмчилгээний боломжийг нээж өгч магадгүй юм; Судлаачид энэ арга нь боловсролтой холбоотой хам шинж, хоригдолтой холбоотой генийн тайвшруулах нөлөөг агуулдаг гэж тэмдэглэжээ. Альцгеймерийн өвчинтэй холбоотой APBA2 ген болон катаракт үүсэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг MAF ген хоёулаа насанд хүрээгүй хүний транскрипцийн түвшинд өөрчлөлт орсон байна.
Амжилттай түр зуурын дахин програмчлалын цаадах механизм хараахан бүрэн ойлгогдоогүй байгаа бөгөөд судлах дараагийн оньсого юм. Сайн уу. Судлаачид эсийн өвөрмөц байдлыг бүрдүүлэхэд оролцдог геномын гол хэсгүүд дахин програмчлалын процессоос зугтаж магадгүй гэж таамаглаж байна.
Diljeet "Бидний үр дүн нь эсийн дахин програмчлалыг ойлгоход томоохон алхам болсон" гэж дүгнэжээ. Эсүүд үйл ажиллагаагаа алдалгүйгээр залуужиж болдог ба залуужуулах нь хуучин эд эсийн зарим үйл ажиллагааг сэргээх зорилготой гэдгийг бид нотолсон. Өвчинтэй холбоотой генийн хөгшрөлтийн маркерууд урвуу байгааг бид харсан нь ялангуяа найдвар төрүүлж байна."
мануэл серрано
Яманакагийн хүчин зүйлүүд
ICREA-ийн судлаач Мануэль Серрано тэргүүтэй Барселонагийн Био анагаах ухааны судалгааны хүрээлэнгийн (IRB) эсийн уян чанар, өвчний лабораторийн эрдэмтэд эсийн дахин програмчлалын циклээр хулганын зарим эрхтэн, эд эсийг залуужуулж чаджээ. Тодруулбал, эрдэмтэд мэрэгч амьтдын нойр булчирхай, элэг, дэлүү, цусанд мэдэгдэхүйц өөрчлөлт гарсан байна.
"Энэ ажлын зорилго нь in vivo програмчлалын болон эсийн залуужилтын эхний үйл явцыг эмээр эсвэл хоол тэжээлийн түвшинд ирээдүйн судалгаанд хамрагдах боломжтой хүмүүсийг тодорхойлох санаагаар тодорхойлох явдал байв" гэж Серрано тайлбарлав.
"Aging Cell" сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгаанд судлаачид холбогдох механизмыг илүү сайн тодорхойлохын тулд Яманакагийн хүчин зүйлсийг өдөөх нэг мөчлөгийн нөлөөг судалжээ.
Үүнийг хийхийн тулд тэд хөгшрөлтийн үед бодисын солилцоо, генийн илэрхийлэл, эсийн ДНХ-ийн төлөв байдалд тохиолддог өөрчлөлтүүд, тэдгээрийг дахин програмчлах замаар хэрхэн хэсэгчлэн буцаах талаар дүн шинжилгээ хийсэн.
"Бид залуужуулах үйл явцын анхны үр нөлөөг судлахыг хүссэн бөгөөд нойр булчирхайн бүх зүйлийг тайвшруулж, молекулын түвшинд сайжирч байгааг харахад таатай байсан" гэж нийтлэлийн анхны зохиогч Дафни Чондронасиу дүгнэв.
