Zinātnieki ir pagriezuši atpakaļ pieaugušo cilmes šūnu novecošanās pulksteni

Zinātnieki ir veikuši pētījumu, kas pierādījis, ka cilmes šūnu, kas ir atbildīgas par bojāto audu atjaunošanu, novecošanās procesu var mainīt. Varbūt šis atklājums dos impulsu jaunu metožu izstrādei dabiskas cilvēka novecošanās izraisītu slimību ārstēšanai, piemēram, miokarda atjaunošanai pēc sirdslēkmes, artrīta un osteoporozes ārstēšanai.

Pašreizējā izpratne par cilmes šūnu lomu novecošanā ir tāda, ka organisms ir tikpat vecs, cik vecas ir tā audu specifiskās pieaugušo cilmes šūnas. Tādēļ molekulu atklāšana un procesu izpratne, kas ļauj pieaugušo cilmes šūnām uzsākt pašatjaunošanos — vairoties un pēc tam diferencēties, lai atjaunotu nolietotos audus —, varētu kļūt par pamatu reģeneratīvajai medicīnai un daudzu ar vecumu saistītu slimību izārstēšanai.

Baka Novecošanas institūta un Džordžijas Tehnoloģiju institūta zinātnieki ir veikuši pētījumu, kurā izskaidroti mehānismi, kas neļauj pieaugušo cilmes šūnām dalīties novecojot, proti, to bioloģiskais pulkstenis. Iejaucoties tādu RNS aktivitātē, kas nekodē proteīnus un nāk no genoma reģioniem, kas iepriekš tika uzskatīti par neaktīviem "genoma atkritumiem", zinātnieki ir pierādījuši, ka cilvēka pieaugušo cilmes šūnu novecošanās procesu var mainīt.

Zinātnieki ir ierosinājuši, ka ar vecumu saistītie DNS bojājumi cilmes šūnu genomā atšķiras no bojājumiem organisma somatiskajās šūnās. Ir zināms, ka normālās šūnās telomēras — hromosomu gala daļas — novecošanas laikā saīsinās, atšķirībā no pieaugušo cilmes šūnām, kuru telomēru garums nemainās. Tāpēc cilmes šūnu novecošanās pamatā ir cits mehānisms.

Pētījumā zinātnieki salīdzināja divus pieaugušo cilmes šūnu paraugus: jaunas cilmes šūnas, kas spēj pašatjaunoties, un šūnas, kas bija pakļautas ilgstošai pasāžas procedūrai, kas noārda šūnu reģeneratīvās īpašības. Rezultātā zinātnieki atklāja, ka lielākā daļa DNS bojājumu cilmes šūnās bija koncentrēta genoma reģionā, kas pazīstams kā "retrotranspozoni", kuri iepriekš tika uzskatīti par nefunkcionāliem un tika saukti par "junk DNS".

Atšķirībā no jaunām pieaugušo cilmes šūnām, kas varēja nomākt retrotranspozonu aktivitāti un novērst DNS bojājumus, vecās cilmes šūnas nespēja nomākt šo procesu, kas izraisīja šūnu novecošanās procesu.

Nomācot uzkrātos retrotranspozonu toksiskos transkriptus, zinātnieki spēja ne tikai mainīt pieauguša cilvēka cilmes šūnu novecošanās procesu, bet arī, par lielu pārsteigumu pašiem autoriem, atgriezt tās agrākā attīstības fāzē, aktivizējot cilmes šūnu pluripotenci, kam ir ļoti svarīga loma embrionālo cilmes šūnu pašatjaunošanās procesā.

Tuvākajā nākotnē zinātnieki vēlas noteikt atjaunotu cilmes šūnu piemērotību klīniskai audu reģenerācijai.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]