Μια δεκαετία αφότου η βιολόγος του Πανεπιστημίου του Κιότο, Shinya Yamanaka κέρδισε ένα μερίδιο του βραβείου Νόμπελ για την ανακάλυψη ενός κοκτέιλ πρωτεϊνών που επαναπρογραμματίζουν τα ενήλικα κύτταρα σε ευέλικτα βλαστοκύτταρα, δύο ομάδες υποστηρίζουν ότι οι πρωτεΐνες μπορούν να γυρίσουν το ρολόι για ολόκληρους οργανισμούς - ίσως μια μέρα τους ανθρώπους.
Τα αποτελέσματα του παράγοντα «Yamaka» στα γερασμένα ποντίκια
Μια ομάδα επιστημόνων με την χρήση βιοτεχνολογίας χρησιμοποίησε γονιδιακή θεραπεία προκειμένου να μεταφέρει μερικούς από τους λεγόμενους παράγοντες Yamanaka σε ηλικιωμένα ποντίκια καταφέρνοντας να επεκτείνει μέτρια τη διάρκεια ζωής τους.
Μια άλλη ξεχωριστή ομάδα ερευνητών, ακολούθησε μια παρόμοια στρατηγική για να αντιστρέψει τις αλλαγές που μοιάζουν με τη γήρανση σε γενετικά τροποποιημένα ποντίκια.
Και στις δύο περιπτώσεις, οι παράγοντες Yamanaka φαίνεται να κατάφεραν να επαναφέρουν μέρος του επιγονιδιώματος των ζώων, χημικές τροποποιήσεις στο DNA και πρωτεΐνες που βοηθούν στη ρύθμιση της γονιδιακής δραστηριότητας, σε μια πιο νεανική κατάσταση.
«Πρόωρα» τα αποτελέσματα των δοκιμών λένε άλλοι επιστήμονες
Ωστόσο, οι επιστήμονες που δεν συμμετέχουν στις εν λόγω ερευνητικές προσπάθειες υποστηρίζουν ότι οι προτάσεις για αντιστροφή της ηλικίας είναι πρόωρες. «Αυτές οι μελέτες χρησιμοποιούν παράγοντες επαναπρογραμματισμού για να αντιστρέψουν τις επιγενετικές αλλαγές που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της γήρανσης», λέει ο Matt Kaeberlein, γεροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον, στο Σιάτλ, αλλά αυτό απέχει πολύ από το να κάνει ένα ηλικιωμένο ζώο ξανά νέο.
Στόχος νχα «εφαρμοστεί» η γονιδιακή θεραπεία σε ανθρώπους
Για να διερευνήσει μια προσέγγιση που θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια πιο πρακτική θεραπεία για τους ανθρώπους, η εταιρεία Rejuvenate Bio με έδρα το Σαν Ντιέγκο έκανε ένεση σε ηλικιωμένα ποντίκια (124 εβδομάδων) με αδενο-σχετιζόμενους ιούς (AAVs) που φέρουν γονίδια για τρεις από τους συλλογικά γνωστούς παράγοντες ως OSK. Επίσης, ανέκτησαν εν μέρει μοτίβα μεθυλίωσης του DNA - έναν τύπο επιγενετικού σήματος - τυπικό για νεότερα ζώα.
Αυτά τα ζώα έζησαν άλλες 18 εβδομάδες κατά μέσο όρο, σε σύγκριση με 9 εβδομάδες για μια ομάδα ελέγχου, ανέφερε η εταιρεία σε μια προεκτύπωση στο bioRxiv αυτόν τον μήνα.
Αν και ορισμένες μελέτες έχουν δείξει ότι οι παράγοντες Yamanaka μπορούν να προάγουν τον καρκίνο, ο Noah Davidsohn, επικεφαλής επιστημονικός υπεύθυνος και συνιδρυτής της Rejuvenate, υποστηρίζει ότι η εταιρεία μέχρι στιγμής δεν έχει βρει εμφανείς αρνητικές επιπτώσεις σε ποντίκια με τη γονιδιακή θεραπεία.
«Θα έλεγα ότι είναι —πιθανώς μια σημαντική ανακάλυψη», λέει ο Steven Austad από το Πανεπιστήμιο της Αλαμπάμα στο Μπέρμιγχαμ, ο οποίος μελετά τη βιολογία της γήρανσης. «Αλλά θα χρειαστεί να αναπαραχθεί και να διερευνηθεί ο μηχανισμός πριν μπορέσουμε να πούμε με βεβαιότητα».
Η δεύτερη μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Cell , διενεργήθηκε από μια ομάδα με επικεφαλής τον γενετιστή της Ιατρικής Σχολής του Χάρβαρντ, Ντέιβιντ Σινκλέρ, ο οποίος έχει υποστηρίξει αρκετές αμφιλεγόμενες παρεμβάσεις «αντιγήρανσης» τις τελευταίες 2 δεκαετίες.
Η ομάδα του Σινκλέρ ξεκίνησε να δοκιμάσει τη «θεωρία πληροφοριών για τη γήρανση», η οποία υποθέτει ότι το σώμα μας γερνάει λόγω της αθροιστικής απώλειας επιγενετικών σημαδιών.
Οι μηχανισμοί επιδιόρθωσης του DNA των κυττάρων, που λειτουργούν καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής τους για να διορθώσουν κοψίματα DNA και άλλες βλάβες, είναι που υποβαθμίζουν αυτά τα σημάδια, υποστηρίζει.
Η «εφαρμογή» σε γενετικά τροποποιημένα ποντίκια
Για να δοκιμάσει τη θεωρία σε θηλαστικά, η ομάδα κατασκεύασε γενετικά ένα στέλεχος ποντικιού που, όταν χορηγείται ένα συγκεκριμένο φάρμακο, παράγει ένα ένζυμο που κόβει το DNA τους σε 20 θέσεις στο γονιδίωμα, τα οποία στη συνέχεια επισκευάζονται πιστά.
Ακολούθησαν εκτεταμένες αλλαγές στα πρότυπα μεθυλίωσης του DNA των κυττάρων και στην έκφραση γονιδίων, σύμφωνα με τη θεωρία του Σινκλέρ.
Τα ποντίκια κατέληξαν με μια επιγενετική υπογραφή που μοιάζει περισσότερο με αυτή των ηλικιωμένων ζώων και η υγεία τους επιδεινώθηκε.
Μέσα σε λίγες εβδομάδες, έχασαν μαλλιά και χρωστική ουσία μέσα σε μήνες, έδειξαν πολλαπλά σημάδια αδυναμίας και γήρανσης των ιστών.
Για να δουν εάν η επιγενετική υποβάθμιση ήταν αναστρέψιμη, οι ερευνητές έκαναν ένεση σε μερικά από αυτά τα ηλικιωμένα φαινομενικά ποντίκια με AAV που έφεραν γονίδια OSK, τα οποία η ομάδα του Σινκλέρ ανέφερε ότι θα μπορούσε να αναστρέψει την απώλεια όρασης σε γηρασμένα τρωκτικά.
Οι αναλύσεις των μυών, των νεφρών και του αμφιβληστροειδούς των ποντικών υποδηλώνουν ότι το κοκτέιλ ανέστρεψε ορισμένες από τις επιγενετικές αλλαγές που προκλήθηκαν από τις θραύσεις του DNA. Τα ευρήματα υποδεικνύουν έναν τρόπο να οδηγηθεί η ηλικία ενός ζώου «εμπρός και προς τα πίσω κατά βούληση», αναφέρει ο Σίνκλερ, και υποστηρίζουν την ιδέα των θεραπειών που στοχεύουν στο επιγονιδίωμα για τη γήρανση στον άνθρωπο.
Ο μοριακός βιολόγος Wolf Reik, διευθυντής του Ινστιτούτου Επιστήμης Altos Cambridge και άλλοι επιστήμονες, τονίζουν ότι η γήρανση είναι μια περίπλοκη διαδικασία με πολλούς παράγοντες που συμβάλλουν και ότι και στις δύο εργασίες, και υποστηρίζουν ότι τα αποτελέσματα της θεραπείας με OSK ήταν μέτρια καθλως παρατηρήθηκε μικρή παράταση της διάρκειας ζωής στη μία και μερική αναστροφή των τεχνητά επαγόμενων συμπτωμάτων στην άλλη.
Ωστόσο, και οι δύο ομάδες εξέφρασαν την επισθυμίας τους να μεταφέρουν την εργασία τους προς την κλινική. Ο Σίνκλερ, υποστήριξε ότι η ομάδα του δοκιμάζει ήδη το OSK που παρέχεται από AAV στα μάτια των πιθήκων λέγοντας ότι, «Εάν αυτές οι μελέτες σε πιθήκους πάνε καλά και όλα φαίνονται αρκετά ασφαλή για τον άνθρωπο, το σχέδιο είναι να απευθυνθεί αμέσως στον FDA (Οργανισμός Τροφίμων και Φαρμάκων) για να κάνει μια μελέτη σε μία ή περισσότερες [σχετιζόμενες με την ηλικία] ασθένειες της τύφλωσης».
ΠΗΓΗ: science.org
