In einer revolutionären neuen Forschung ist es einem Team gelungen, Zellen umzuprogrammieren, um den Alterungsprozess bei Mäusen umzukehren. Der Prozess ermöglichte es vorzeitig alternden Mäusen, 30 Prozent länger zu leben als Mäuse in einer Kontrollbehandlung.
Um diesen Effekt zu erzielen, verwendete ein Team des Salk Institute for Biological Studies in Kalifornien sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen iPSCs. Diese Stammzellen können aus erwachsenen Zellen gewonnen werden.lls und Bioingenieuren ermöglichen, Hautzellen in einen embryonalen Zustand umzuprogrammieren. Die Forschung zeigt, dass die Umprogrammierung dieser Zellen Lebewesen verjüngen und die Auswirkungen des Alterns reduzieren kann.Das Salk-Team ist nicht das erste, das diese Art von Forschung durchführt aber ihre Ergebnisse gehören zu den bisher überzeugendsten.
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"In anderen Studien haben Wissenschaftler Zellen vollständig umprogrammiert, bis zu einem stammzellähnlichen Zustand", sagte Salk wissenschaftlicher Mitarbeiter und einer der Autoren der Studie, Pradeep Reddy. "Aber wir zeigen zum ersten Mal, dass Sie durch das Ausdrücken dieser Faktoren für eine kurze Dauer die Identität der Zelle aufrechterhalten und gleichzeitig altersbedingte Kennzeichen umkehren können."
Die in der Forschung verwendeten Mäuse litten an Progerie, einer Krankheit, die Organismen schnell altert. Die behandelten Tiere erhielten eine partielle Programmierung und lebten durchschnittlich 24 Wochen. Mäuse ohne Zellbehandlung lebten durchschnittlich nur 18 Wochen. Das Team auchbehandelte gesunde Mäuse. Diese haben Anzeichen einer verbesserten Gesundheit gezeigt, sind aber noch am Leben, sodass es zu früh ist, um zu sagen, ob ihre Lebensdauer zugenommen hat.
Der japanische Stammzellforscher Shinya Yamanaka entwickelte 2006 die iPSC-Technik. Er fand heraus, dass die Zellentwicklung durch die Induktion von vier Genen zu embryonalen Stammzellen zurückgeführt werden kann. Diese wurden als bekannt.Yamanaka-Faktoren.
Der iPSC-Induktionsprozess kann jedoch seinen Preis haben. In den Jahren 2013 und 2014 fanden Forscher heraus, dass die Verwendung von iPSC bei lebenden Tieren tödlich sein und Krebswachstum oder Organversagen verursachen könnte. Die Forscher erkennen daher an, dass es eineBalance zwischen dem, was der Prozess erreichen kann, und den Risiken.
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"In iPS-Zellen setzt man die Alterungsuhr zurück und geht auf Null zurück", sagte der Epigenetiker der University of Cambridge, Wolf Reik Der Wächter. "Zu Null zurückkehren, zu einem embryonalen Zustand, ist wahrscheinlich nicht das, was Sie wollen, also fragen Sie: Wohin möchten Sie zurück?"
Diese Frage inspirierte das Salk-Team, einen Mittelweg zu finden. Anstatt die Zelle in einen Zustand von Null zurückzusetzen, haben sie sie einfach jünger gemacht. Einfach ausgedrückt, sie haben die Zelle vom Erwachsenen zum Teenager zurückverwandelt.
Die Salk-Forschung hat auch gezeigt, dass ein kontinuierlicher Verschleiß unseres Genoms als Reaktion auf externe Faktoren auftreten kann. Epigenetische Narben werden im Laufe der Zeit deutlicher und beeinträchtigen die Funktionsfähigkeit der Zellen. Das Salk-Team verglich dies mit der starken Markierung eines Manuskripts.
Die Salk-Forschung befindet sich noch in einem frühen Stadium und klinische Anwendungen könnten laut dem Bericht in noch ein Jahrzehnt dauern Der Wächter. Dennoch gibt es bereits Einblicke in die Alterung von Zellen und hat das Potenzial, mögliche Therapien zu informieren, die unser Leben verlängern könnten.
„Unsere Studie zeigt, dass das Altern möglicherweise nicht in eine einzige Richtung verlaufen muss“, sagte Juan Carlos Izpisua Belmonte, Professor in Salks Gene Expression Laboratory und leitender Autor des Artikels. „Es hat Plastizität und bei sorgfältiger Modulation könnte das Altern umgekehrt werden.“
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Während die Forscher die Unterschiede zwischen Mäusen und Menschen verstehen, hoffen sie, dass ihre Ergebnisse bald erweitert werden können.
„Mäuse sind natürlich keine Menschen und wir wissen, dass es viel komplexer sein wird, einen Menschen zu verjüngen“, sagte Belmonte. „Aber diese Studie zeigt, dass das Altern ein sehr dynamischer und plastischer Prozess ist und daher therapeutischen Interventionen zugänglicher sein wird, als wir bisher dachten.“
Für weitere Informationen sehen Sie sich das Video unten an:
Sie können die vollständige Studie in lesenZelle.