Naučnici su pokazali da mogu preokrenuti proces starenja odraslih matičnih ćelija, koje su odgovorne za pomaganje regeneracije starih ili oštećenih.
Rezultati bi mogli dovesti do medicinskih tretmana koji mogu lečiti niz bolesti koje nastaju zbog oštećenja tkiva kako ljudi stare.
Regenerativna moć tkiva i organa opada kako osoba stari. Hipoteza o starenju matičnih ćelija sugeriše da su živi organizmi stari koliko i njegova tkiva i odrasle matične ćelije.
Razumevanje molekula i procesa koji omogućuju odraslim ljudskim matičnim ćelijama da pokrenu samoobnovu i deljenje, razmnožavanje, a zatim razlikovanje kako bi se pomladilo oštećeno tkivo može biti ključ za regenerativnu medicinu i eventualni lek za mnoge bolesti koje su u vezi sa starošću.
Studija ukazuje na to šta može da pođe naopako sa biološkim satom ističući ograničenu podelu odraslih ljudskih matičnih ćelija kako stare.
Profesorka Viktorija Luniak sa Buck Instituta izjavila je kako su pokazali da su u mogućnosti da preokrenu proces starenja odraslih ljudskih matičnih ćelija intervenišući u aktivnostima ne-proteinskog kodiranja RNA koji potiče iz genomskih regija.
Odrasle matične ćelije su važne jer pomažu da ljudska tkiva ostanu zdrava zamenom ćelija koje su stare ili oštećene. Oni su takođe multipotentne, što znači da odrasle matične ćelije mogu rasti i zameniti bilo koji broj ćelija u tkivu ili organu kojem pripadaju.
Međutim, baš kao što ćelije u jetri ili bilo kom drugom organu mogu tokom vremena da se oštete, odrasle matične ćelije se oštećuju kako stare. A kada se to dogodi, telo ne može da zameni oštećeno tkivo, kao što je ranije moglo, što dovodi do niza bolesti i stanja.
Ali ako naučnici mogu pronaći način da odrasle matične ćelije ostanu mlade, oni bi mogli koristiti te ćelije za popravku oštećenog srčanog tkiva nakon srčanog udara, zacelivanje rana, proizvode insulin kod pacijenata s dijabetesom tipa 1, lečenje artritisa i osteoporoze i regeneraciju kostiju.
Tim pretpostavlja da se oštećenja DNK u genomu odraslih matičnih ćelija jako razlikuju od oštećenja koja su nastala usled starosti u redovnim ćelijama tela, jer se zna da ćelije tela doživljavaju skraćivanje čepova koji se nalaze na krajevima hromozoma, poznati kao telomeri. A poznato je da odrasle matične ćelije održavaju svoje telomere. Veliki deo oštećenja zbog starenja se smatra rezultatom gubitka telomera. Dakle moraju postojati različiti mehanizmi u igri koji su ključni u objašnjavanju kako se starenje događa u tim odraslim matičnim ćelijama.
Istraživači su koristili odrasle matične ćelije iz čoveka i kombinovali su eksperimentalne tehnike sa pristupom koji računa promene u genomu koji je povezan sa starenjem. Oni su uporedili sveže izolovane odrasle matične ćelije od mladih osoba, koje se mogu samostalno obnoviti, sa ćelijama od istih osoba koje su bile izložene dužem boravku u kulturi. Ovaj ubrzani model starenja odraslih matičnih ćelija iscrpljuje regenerativne sposobnosti odraslih matičnih ćelija. Istraživači su posmatrali promene u genomskim mestima koja akumuliraju oštećenja DNK u obe grupe.
“Pronašli smo većinu oštećenja DNK i pripadajućih promena hromatina koje su se dogodile sa starenjem odraslih matičnih ćelija zbog delova genoma poznatih kao retrotransposons “, rekao je King Jordan, profesor sa School of Biology iz Georgia Tech. “Pre se mislilo da je retroransposons ne-funkcionalan i bili su čak i označeni kao “DNK otpad “, ali prikupljeni dokazi ukazuju da ti elementi igraju važnu ulogu u regulaciji genoma.”
Dok su matične ćelije mlade osobe u mogućnosti da spreče transkripcionalno delovanje tih genomskih elemenata i bave oštećenjem DNK, starije odrasle matične ćelije nisu u stanju da izbace ovu transkripciju. Novo otkriće sugeriše da je ovaj događaj štetan za regenerativnu sposobnost matičnih ćelija i aktivira proces poznat kao starenje ćelija.
“Do suzbijanja akumulacije otrovnih transkripata iz retrotransposonsa, uspeli smo preokrenuti proces starenja ljudskih odraslih matičnih ćelija u kulturi”, rekao je Luniak. “Osim toga, vraćanjem ćelijskog sata na ovaj način, bili smo ne samo u mogućnosti pomladiti “stare” ljudske matične ćelije, ali na naše iznenađenje bili smo u mogućnosti da ih vratimo na ranije razvojne faze, regulisanjem “pluripotentnog faktora “- proteina koji su kritički uključeni u samoobnovu nediferenciranih embrionalnih matičnih ćelija”.
Tim planira da koristi dalju analizu kako bismo proverili u kojoj meri pomlađene matične ćelije mogu biti pogodne za kliničku primenu regeneracije tkiva.
