Sikerült visszafordítani emberi sejtek öregedését

Steve Horvath, a Los Angeles-i Kaliforniai Egyetem (UCLA) biostatisztika- és genetika professzora, 2013-as epigenetikai (a gének olyan öröklődési formáival foglalkozik, amelyek a DNS-szekvencia megváltoztatása nélkül történnek) órája óta tudjuk, hogy ez teoretikusan nem lehetetlen, a realitástól azonban még igen messze voltunk.

Egészen idáig, mert egy új kutatásban valóban sikerült visszafordítani az emberi sejtek öregedését, ez pedig megalapozhatja az öregedés elleni gyógyszerek majdani fejlesztési irányait. Az Exeteri Egyetem két tudósa, Lorna Harries professzor, aki molekuláris genetikus, és Matt Whiteman, a kísérleti gyógyászattudomány professzora az Aging nevű tudományos lapban hozták nyilvánosságra eredményeiket.

Öregedés a test működésének folyamatos hanyatlása, és annak, hogy a sejtek, és a szövetek miért hagynak fel a megfelelő működéssel számos oka van. Nemrég került a középpontba az egyik fő okként az öregedés biológiájában, a szeneszcens, ‘öregedő’ sejtek szövetekben, és a szervekben történő elszaporodása.

Mik is azok a szeneszcens sejtek?

A szeneszcens sejtek olyan elhasznált, öreg sejtek, amelyek nemhogy már nem működnek megfelelően, de még a környezetükben lévő egészséges sejteket működését is akadályozzák. A szeneszcens sejtek eltávolításának kedvező hatásait már állatkísérletekben bizonyították, például késleltette a szürkehályog, és más idősebb korral járó problémák kialakulását is.

A tudósok egyelőre még nem értik pontosan, miért válnak a sejtek idővel szeneszcenssé, de lehetséges kiváltó oknak a DNS metilációja, a gyulladásos folyamatok, továbbá a kromoszómák végeit védő molekulasapkák, a telomerek rövidülése is felmerül.

2017-ben egy amish közösségben található génmutációról állapították meg, hogy gátolja a telomerek rövidülését, és így azok, akik ezzel a génváltozattal rendelkeznek, átlagosan 10 évvel tovább élnek.

Egy szintén tavalyi kutatás alapján az is meghatározó lehet a sejtek elöregedésében, hogy idővel megszűnik a gének térben, időben megfelelő ki- és bekapcsolásának képessége. 

• Minden sejt tartalmazza az élőlény létrehozásához, és működéséhez kellő összes információt, ám nem minden szövetben, és nem minden körülmények között kapcsolódnak be az egyes gének. Jellemzően ez különböztet meg például egy szívsejtet, egy vesesejttől, pedig a genetikai állományuk ugyanaz.
• Amikor egy gén aktiválódik a sejten belülről, vagy kívülről érkező jelzés hatására, molekuláris üzenetet bocsát ki, amit hírvivő RNS-nek, vagy mRNS-nek neveznek. Ez a molekuláris üzenet minden olyan információt tartalmaz, amelyet a gén is. Az emberi gének 95%-a több különféle üzenet kibocsátására képes attól függően, hogy mire van szükségük a sejteknek.

Egy 300 proteinből álló fehérjecsoport, a splicing faktorok határozzák meg a molekuláris üzenet típusát, és idejét.

A korral a splicing faktorok mennyisége folyamatosan csökken, ezekből a fontos szabályozókból egyre kevesebb lesz található, emiatt az idősebb sejtek kevésbé képesek a gének ki- és bekapcsolására a környezeti változásokra adott reakcióként. A különféle emberi szövetekből izolált szeneszcens sejtekben is kevés található.

Hogyan sikerült megújítani az elhasználódott sejteket?

Lorna Harries professzor, és Matt Whiteman professzor egy ideje már keresik a módját, hogyan lehetne visszaállítani a splicing faktorok kiválasztódását.

Most egy olyan különleges vegyülettel értek el sikert, amely kis mennyiségben hidrogén-szulfidot (kén-hidrogént) bocsátott ki a sejtekbe. (A hidrogén-szulfid valójában nagyon mérgező anyag (vérméreg), jellegzetesen záptojás-szagú, de megtalálható vulkáni gázokban, és kénes ásványvizekben is.) 

Ezt a különleges vegyületet az elöregedett sejtekbe juttatták, ez pedig többszörösére növelte bizonyos splicing faktorok kiválasztódását, tehát a sejt visszanyerte a fiatal sejtekre jellemző génaktiváló képességét. Az elhasználódott, szeneszcens sejtek így megújultak.

A hidrogén-szulfid egyébként alapból is előfordul az emberi testben, és állatkísérletekben korábban már kimutatták pozitív hatásait öregedéssel összefüggő betegségek kezelésében. Mérgező hatása miatt Harries és Whiteman kutatócsoportjának először arra kellett rájönniük, hogyan juttassák közvetlenül a sejtnek abba a részébe, ahol szükség van rá.

Különleges, a mitokondriumba kerülő és ott hidrogén-szulfidot leadó „donor” molekulákat vetett be, így közvetlenül a mitokondriumban, az energiát előállító, és tároló sejtszervecskében tudták a vegyület koncentrációját helyben megnövelni, ahol sejtésük szerint a kén-hidrogén kifejti hatását. Emiatt kis dózisokkal tudtak kísérletezni, így a mellékhatások veszélyét lecsökkentették.

A tudósok remélik, hogy az ilyen molekuláris eszközök bevetésével élő emberek szervezetében is képesek lesznek megfiatalítani a szeneszcens sejteket, és eredményesebben vehetik fel a harcot az idős korral összefüggő betegségekkel.

Forrás: qubit.hu, Aging, The Conversation

Ha érdekelnek a kedvezményes egészségügyi ajánlataink, kattints ide, és görgess lefelé.