Vědci vrátili kožním buňkám třicet let mládí, aniž by ztratily svou identitu

Tým vedený Diljeetem Gillem, který výzkum prováděl jako doktorand v laboratoři profesora Wolfa Reika, vyvinul metodu nazvanou takzvané tranzientní přeprogramování v maturační fázi, zkráceně MPTR. Podle informací zveřejněných Babrahamským institutem tato technika vystavuje buňky takzvaným Jamanakovým faktorům, tedy čtveřici genů, za jejichž objev získal japonský vědec Šinja Jamanaka Nobelovu cenu, jen po dobu přesně třinácti dní. Právě v tomto okamžiku podle Babrahamského institutu buňky ztrácejí známky stárnutí, ale zároveň si ještě dočasně nezačaly ztrácet vlastní specializovanou identitu, což je klíčové, protože klasické plné přeprogramování by z nich udělalo nespecializované kmenové buňky.

Podle popisu, který přinesl server Doolly, tým pracoval s kožními fibroblasty odebranými od dárců středního věku mezi 38 a 53 lety. Během sledovaného třináctidenního okna buňky dočasně zaokrouhlily svůj tvar podobně jako embryonální kmenové buňky, ale po ukončení expozice Jamanakovým faktorům se vrátily zpět ke svému typickému protáhlému tvaru fibroblastů, což potvrdilo, že si svou buněčnou identitu podržely.

Klíčovým důkazem omlazení byla takzvaná mnohorozměrná, multi-omická analýza, tedy současné zkoumání epigenetiky, genové exprese a dalších molekulárních znaků buňky. Podle ScienceDaily genomová analýza potvrdila, že si buňky znovu obnovily markery typické pro fibroblasty, a tento nález doplnilo i pozorování produkce kolagenu, klíčové bílkoviny udržující pokožku pevnou a hydratovanou, jejíž tvorba s věkem přirozeně klesá. Podle metodiky popsané přímo v samotné studii publikované v časopise eLife ukázalo měření pomocí několika nezávisle validovaných takzvaných epigenetických hodin posun zhruba o třicet let směrem k mládí, zatímco odhady založené na celkové genové expresi se pohybovaly v širším rozmezí od dvaceti do čtyřiceti let, což autoři sami označují za metodologickou výzvu, protože přesné kvantifikování věku na základě transkriptomu je podle nich stále obtížné.

Nešlo přitom jen o čísla na papíře. V navazujících funkčních testech, které simulovaly poranění kůže, produkovaly přeprogramované buňky podle serveru NAD podstatně více kolagenu a uzavíraly experimentální rány v laboratorní misce výrazně rychleji než neošetřené starší buňky, což naznačuje, že omlazení nezůstalo jen na úrovni molekulárních markerů, ale projevilo se i ve skutečném funkčním chování buněk.

Vědci navíc zaznamenali zajímavý vedlejší nález. Podle vyjádření Diljeeta Gilla, které cituje web What is Epigenetics, se u genů spojených s různými nemocemi souvisejícími s věkem rovněž projevil obrat příznaků stárnutí, což je podle něj obzvlášť slibné pro budoucí využití metody i mimo samotnou kůži. Spoluautorka studie Inês Milagre v rozhovoru pro server BioSpace popsala klíčovou výhodu přístupu tak, že přerušení procesu uprostřed dovolilo buňkám dosáhnout mladší verze stejného typu buňky, nikoli je posunout zpět na úplný začátek vývoje.

Profesor Reik, který mezitím přešel vést Cambridgeský institut společnosti Altos Labs, podle Babrahamského institutu naznačil, že dlouhodobým cílem výzkumu je najít konkrétní geny zodpovědné za omlazení, které by šlo cíleně aktivovat bez nutnosti kompletního přeprogramování buňky, a otevřít tak cestu k terapiím zaměřeným přímo proti účinkům stárnutí.

Je ale důležité zdůraznit, v jak raném stadiu tento výzkum zůstává. Šlo o experimenty prováděné na kultivovaných kožních buňkách v laboratorní misce, nikoli o léčbu testovanou na živých lidech, a přenos podobné techniky do klinické praxe bude podle autorů vyžadovat mnoho dalších let výzkumu, včetně ověření, zda podobný postup funguje i u jiných typů buněk. Doplňující zvířecí studie zmíněné přímo v původní práci, provedené na myších, ukázaly podobný rozsah epigenetického omlazení po několika týdnech cyklického vystavení reprogramačním faktorům, což naznačuje, že princip pozorovaný u lidských kožních buněk v misce může platit obecněji i v živém organismu, definitivní potvrzení u lidí ale zatím chybí.