Nemirtingos beždžionės? Ne visai, bet mokslininkai ką tik sustabdė jų senėjimo procesus

Atradimas, kuris gali turėti didelį poveikį senėjimo procesui, Pekino mokslininkai žengė mil=ini6k1 žingsnį link to, kas anksčiau atrodė neįmanoma: senų gyvūnų biologinio atjauninimo.

Tyrimas buvo paskelbtas praėjusį mėnesį žurnale „Cell“.

Sustiprinę žmogaus kamienines ląsteles genu, kuris seniai siejamas su ilgaamžiškumu, jie atjaunino senas beždžiones – pagerino atmintį, apsaugojo kaulus, nuramino uždegimus ir atkūrė jaunatvišką aktyvumą dešimtyse organų.

Nors šis darbas dar vykdomas su gyvūnais, jis yra vienas iš įtikinamiausių įrodymų, kad primatų senėjimas gali būti pasuktas atgal.

Mokslas, stovintis šios pažangos avangarde

Tyrimo centre yra mezenchiminės progenitorinės ląstelės (MPC) – į kamienines ląsteles panašios ląstelės, randamos kaulų čiulpuose ir jungiamuosiuose audiniuose. Šios ląstelės veikia kaip organizmo priežiūros komanda, galinti virsti kaulų, kremzlių, riebalų ir raumenų ląstelėmis, taip pat išskiria veiksnius, padedančius aplinkiniams audiniams atsistatyti.

Tačiau, kaip ir visos ląstelės, MPC sensta kartu su mumis ir galiausiai pasiduoda senatvei – nuolatiniam pasitraukimui iš aktyvios veiklos. Senos ląstelės nebesidalija. Dar blogiau, jos išskiria uždegimines molekules, randų audinių signalus ir kitus „toksinius signalus“, kurie pagreitina kaimyninių ląstelių senėjimą. Iš esmės senatvės ląstelės skleidžia išsekimą.

Remontinės sistemos atnaujinimas su FoxO3

Norėdami įveikti šį išsekimą, mokslininkai kreipėsi į FoxO3, baltymą, žinomą kaip ilgaamžiškumo geno reguliatorių. Sveikose jaunose ląstelėse FoxO3 veikia kaip komutatorius, įjungdamas DNR remonto kelius,antioksidantų apsaugą ir atsparumo stresui programas. Senesnėse ląstelėse FoxO3 aktyvumas silpnėja, todėl jos tampa pažeidžiamos.

Hydra, gėlo vandens organizmas, gebantis begalę kartų atsinaujinti, labai priklauso nuo FoxO, kad išlaikytų savo kamienines ląsteles aktyvias. Žmonės turi tą patį baltymą, o genetiniai tyrimai sieja FOXO3 variantus su išskirtiniu žmonių ilgaamžiškumu.

Kinijos mokslų akademijos komanda genetiškai modifikavo MPC, kad FoxO3 liktų nuolat aktyvus branduolio viduje ir nuolat įjungtų apsauginius genus.

Mokslininkai sukūrė senėjimui atsparias ląsteles – „SRC“ – pakeisdami genus, kurie kontroliuoja DNR remontą, atsparumą stresui ir mitochondrijų funkciją. Šios sustiprintos ląstelės buvo persodintos į pagyvenusius makakus, kurių amžius atitinka maždaug 60–70 metų amžiaus žmogų.

Jie nustatė, kad SRC gydymas sumažino su amžiumi susijusį smegenų susitraukimą ir atjaunino daugelį organų ir audinių.

Paprasčiau tariant: MPC ląstelės suteilkė aparatūrą – natūralią organizmo remonto komandą, o FoxO3 buvo programinės įrangos atnaujinimas, kuris padarė jas atsparias senėjimui.

Kas įvyko beždžionių organizmuose

Rezultatai buvo stulbinantys:

• Kaulų sveikata: paprastai vyresnio amžiaus primatai kenčia nuo progresuojančio kaulų retėjimo, kuris yra labai panašus į žmonių osteoporozę. SRC gavusios beždžionės išlaikė arba net pagerino kaulų tankį, o tai rodo, kad gydymas sustabdė skeleto nykimą.
• Kognityvinės funkcijos: Atlikus atminties ir mokymosi užduotis, gydytos beždžionės pasirodė žymiai geriau, efektyviau prisimindamos objektus ir orientuodamosi labirintuose nei negydytos beždžionės.
• Uždegimai: Kraujo tyrimai parodė staigų uždegimo žymenų sumažėjimą. Kadangi lėtinis uždegimas, kartais vadinamas tiesiog „uždegimu“, sukelia daugelį su amžiumi susijusių ligų, šis atradimas rodo, kad SRC gali padėti sumažinti daugelio sutrikimų priežastis.
• Organų gyvybingumas: Po gydymo atlikti skenavimai ir biopsijos parodė smegenų, kaulų ir net reprodukcinių organų atjaunėjimą. Mokslininkai mano, kad šį plačiai paplitusią poveikį lėmė egzosomos – mažos SRC išskiriamos dalelės, kurios perneša atjauninančius baltymus ir genetinę medžiagą į kitas ląsteles, iš esmės veikdamos kaip jaunystės pasiuntiniai.

Kaip sakė vienas iš pagrindinių mokslininkų Si Wang: „Matome atjaunėjimo įrodymus.“

Kodėl tai svarbu?

Dauguma iki šiol išbandytų senėjimo prevencijos strategijų – nuo rapamicino iki badavimo imitatorių – veikė daugiausiai graužikų atžvilgiu. Šių pasiekimų pritaikymas primatams, kurių gyvenimo trukmė ilgesnė ir fiziologija sudėtingesnė, buvo sunkiai pasiekiamas tikslas.

Šis tyrimas yra kitoks. Parodydamas funkcinį makakų atjaunėjimą, jis užpildo spragą tarp pelių biologijos ir žmogaus potencialo. Tyrimo rezultatai rodo, kad senėjimas nėra tiesiog pasyvaus nusidėvėjimo rezultatas, bet bent iš dalies yra programuojamas ir grįžtamas.

Jei panašūs metodai veiks žmonėms, SRC vieną dieną galės gydyti ne tik osteoporozę ar atminties silpimą, bet ir platesnį senėjimo sindromą.

Tačiau lieka daugybė klausimų

Ekspertai pabrėžia, kad nors rezultatai yra daug žadantys, jų pritaikymas žmonėms dar toli gražu nėra garantuotas. Kyla šie klausimai:

• Saugumas: ar senėjimo atsparios ląstelės elgsis numatomai, ar jos gali išlikti pernelyg ilgai, didindamos vėžio riziką?
• Ilgaamžiškumas: kiek laiko truks nauda? Mėnesius? Metus? Visą gyvenimą?
• Pateikimas: ar tokios ląstelės gali būti gaminamos dideliais kiekiais ir ar organizmas jas priims be imuninio atmetimo?
• Etika: kaip tokios terapijos turėtų būti bandomos žmonėms ir kas turėtų turėti prieigą prie jų, jei jos veiks?

„Tai yra svarbus pasiekimas, bet neturime skubėti daryti išvadų apie žmonių nemirtingumą“, – sakė nepriklausomas gerontologijos ekspertas. „Tai rodo, kad sisteminis primatų senėjimas gali būti moduliuojamas – tai yra pakankamai reikšminga.“

Žvilgsnis į ateitį

Kol kas makakai tebėra tiriamieji objektai, o jų kūnai siunčia jaunystės signalus iš persodintų ląstelių. Tačiau pasekmės yra gilios: jei mokslininkai sugebės papildyti organizmo atsinaujinimo mechanizmą ląstelėmis, kurios yra atsparios senėjimui, medicina galbūt pereis nuo atskirų ligų gydymo prie bendros jų priežasties šalinimo.

Ši vizija, kuri anksčiau buvo atmetama kaip mokslinė fantastika, dabar vis labiau artėja prie mokslinio fakto.