Kožní buňky o 30 let mladší

Vědci ve Spojeném království vyvinuli způsob, jak odvrátit proces stárnutí v kožních buňkách a posunout biologické hodiny o 30 let zpět. Buňky si přitom stále zachovávají svůj specifický typ a funkci. Na omlazování buněk, zejména kožních (protože si to žádá kosmetický průmysl) se v posledním desetiletí intenzivně pracuje. Výzkumníkům se již povedlo přeprogramovat několik typů buněk u myší, potkanů i u lidí. Ale až dosud se nepodařilo, aby si buňky o tolik let starší stále zachovaly svůj specifický typ a funkci.

Metoda genové manipulace, kterou vyvinul Diljeet Gill, postdoktorand na Babraham Institute v Cambridge, a jeho kolegové, byla publikována 8. dubna 2022 v časopise eLife a byla nazvána „přechodné přeprogramování fáze zrání“. Výzkumníci aplikovali tuto techniku na fibroblasty (běžný typ kožních buněk) od tří dárců středního věku (kteří měli v průměru kolem 50 let) a poté je porovnali s mladšími buňkami od dárců ve věku 20 až 22 let. Zjistili, že staré buňky byly podobné buňkám mladším jak chemicky, tak geneticky. Při dalším zkoumání si tým dokonce všiml, že tato technika ovlivnila geny související s nemocemi souvisejícími s věkem, jako je Alzheimerova choroba a šedý zákal.

Gill a jeho kolegové sledovali chování fibroblastů, aby zjistili, zda by také mohly fungovat jako mladší kožní buňky. Když poranili vrstvu buněk, zjistili, že omlazené buňky se rychle přesunuly, aby zaplnily mezeru - stejným způsobem, jakým se mladší buňky chovají při hojení ran.

Úplné nebo částečné přeprogramování

Tato studie není první, která dokladuje ovlivnění stárnutí kožních buněk. První, kdo toho dosáhl, byl nositel Nobelovy ceny Shinya Yamanaka, který v roce 2006 geneticky přeprogramoval buňky myší kůže a přeměnil je na takzvané indukované pluripotentní kmenové buňky neboli iPSC. Tyto iPSC se podobají buňkám v raném vývoji a mají potenciál tvořit v těle buňky jakéhokoli typu.

Nový výzkum je částečně založen na Yamanakově metodě, avšak s klíčovými rozdíly. Yamanakova metoda trvá přibližně 50 dní a zcela přeprogramuje buňky až na biologický věk embrya. Gillova metoda trvá pouhých 13 dní a pouze částečně přeprogramuje buňky tak, aby si stále zachovaly svou identitu (v tomto případě identitu kožních buněk). Zatímco přeměna zralých buněk na kmenové je skvělá pro výzkum, kompletní proces přeprogramování není ideální pro terapeutické použití. Kompletně přeprogramované buňky ztrácejí svou identitu a specializované buněčné funkce. A když jsou tyto plně přeprogramované buňky implantovány do těla, mohou se stát v podstatě čímkoliv, tedy i buňkami rakovinnými.

Naproti tomu částečně přeprogramované buňky, jako jsou ty kožní v Gillově výzkumu, se stávají biologicky mladšími a zachovávají si specializované buněčné funkce (i když stále mohou potenciálně představovat riziko rakoviny). „Naše výsledky představují velký krok vpřed v chápání přeprogramování buněk,“ řekl Gill. „Dokázali jsme, že buňky mohou být omlazeny, aniž ztratily svou funkci, a že omlazení se snaží i obnovit některé funkce starých buněk.“

Všechno má svá „ale“

I když je práce velmi slibná, Gill a jeho kolegové uznávají, že jejich práce je studií zatím prokazující pouze koncepci. Autoři uvedli, že si nejsou jisti, jak by fibroblasty mladších nebo starších jedinců reagovaly na novou metodu přeprogramování, nebo zda buňky od lidí velmi odlišného věku vždy omládnou o 30 let či jinak. Dalším problémem je, že Gillova technika vychází z Yamanakovy metody. Stále není známo, jak se přeprogramované buňky mohou chovat uvnitř živého organismu nebo jaká rizika představují.

Ben Van Handel, biolog kmenových buněk a spoluzakladatel společnosti pro péči o pleť Heraux a biofarmaceutické společnosti CarthroniX, řekl, že tato technika nikdy nebude použita v klinickém prostředí, protože v současné době jde o typ genové terapie, kterou by bylo nemožné použít u lidí. Stále existují obavy z toho, že se tyto buňky mohou stát rakovinnými a že samy budou kontrolovat, jak daleko dovolí proces omlazení. To ale na významu a dopadu studie neubírá. „Způsob, jakým to bylo provedeno, nebude použitelný v reálném světě, ale výzkum je cenný,“ řekl Handel. „Prostudováním procesu můžeme objevit praktické způsoby, jak toho dosáhnout... a to je důležité!“

Hlavní autor studie Dr. Wolf Reik, ředitel institutu biotechnologické společnosti Altos Labs a bývalý hlavní výzkumník v Babraham Institute, uvedl: „Nakonec můžeme být schopni identifikovat geny, které omlazují bez přeprogramování, a konkrétně se na ně zaměřit, abychom zmírnili účinky stárnutí“ .

Zdroj: Skin cells made 30 years younger with new 'rejuvenation' technique | Live Science