Cercetătorii germani inversază peste 60 de ani de îmbătrânire la celule umane

O echipă de cercetători germani de la Spitalul Universitar și Universitatea din Bonn a reușit să inversate peste 60 de ani de îmbătrânire la celule umane prelevate de la o persoană de 80 de ani, în condiții de laborator. Transformarea a culminat cu obținerea de celule stem neurale cu o vârstă moleculară estimată la mai puțin de 20 de ani, potrivit unui studiu publicat în revista Aging Cell și relatat de ScienceDaily. Rezultatele experimentului deschid noi perspective pentru înțelegerea mecanismelor de întinerire celulară și pentru studierea bolilor asociate înaintării în vârstă, inclusiv a afecțiunilor neurodegenerative precum Alzheimer. Specialiștii au reprogramat celule precursoare ale globulelor roșii, transformându-le direct în celule stem neurale capabile să se diferențieze ulterior în celule ale sistemului nervos, fără a trece prin etapa intermediară a celulelor stem pluripotente. În procesul de reprogramare, markerii moleculari asociați îmbătrânirii au fost reconfigurați treptat, celulele ajungând să prezinte caracteristici specifice unor persoane mult mai tinere. Spre deosebire de metodele anterioare, care produceau întinerirea brusc, noua procedură s-a desfășurat pe parcursul mai multor săptămâni, permițând cercetătorilor să urmărească în timp real schimbările celulare și mecanismele implicate. Studiul a fost publicat în revista științifică Aging Cell, documentând succesul metodei de întinerire celulară aplicată în laborator. Metoda inovatoare a permis transformarea directă a celulelor din sânge în celule stem neurale, evitând etapele intermediare complexe. Organismul uman este format din sute de tipuri de celule specializate, toate derivate dintr-o singură celulă inițială, ovulul fecundat, care își diferentiază funcțiile pe măsură ce organismul se dezvoltă. Deși o celulă sanguină nu se transformă spontan în neuron, tehnicile moderne de laborator permit reprogramarea acestora și schimarea identității celulare. Procedura se bazează pe factori de transcripție, proteine care controlează activitatea genelor, modificând instrucțiunile genetice ale unei celule pentru a-i schimba direcția de dezvoltare. Profesorul Oliver Brüstle, directorul Institutului de Neurobiologie Regenerativă din cadrul Spitalului Universitar din Bonn, a explicat că metoda a permis transformarea directă a precursorilor globulelor roșii în celule stem neurale. Echipa a demonstrat în experimente anterioare că celulele nervoase obținute astfel pot stabili conexiuni cu neuronii existenți atunci când sunt transplantate în creierul șoarecilor. Celulele au demonstrat o întinerire de peste 60 de ani la nivel molecular, prin reducerea vârstei biologice estimate de ceasurile epigenetice. Pentru a măsura schimbarea, cercetătorii au analizat ceasurile epigenetice, care estimează vârsta celulară pe baza modificărilor chimice de la nivelul ADN-ului, care influențează activarea genelor. Modificările epigenetice nu alterează secvența ADN-ului, ci modeleză exprimarea genelor, tiparele lor schimbându-se odată cu înaintarea în vârstă. După reprogramare, celulele prelevate de la persoana de 80 de ani au prezentat caracteristici moleculare specifice celulelor cu vârsta sub 20 de ani. Profesorul Brüstle a subliniat că întinerirea epigenetică ajută celulele să se comporte efectiv ca niște celule tinere. O metodă distinctă care a permis urmărirea procesului pe o perioadă extinsă, facilitând analiza detaliată a transformărilor biologice. Deși reprogramarea putea reseta vârsta biologică și în experimente anterioare, metodele precedente necesitau două etape distincte și un proces rapid. Abordarea clasică transforma mai întâi o celulă matură într-una stem pluripotentă, capabilă să formeze diverse țesuturi, pentru ca ulterior să fie direcționate spre formarea celulelor stem neurale. Dezavantajul metodei tradiționale era viteza mare cu care se producea întinerirea, dificultând observarea schimbărilor biologice intermediare. Echipa din Bonn a adoptat o abordare diferită, transformând direct celulele sanguine în stem neurale, ocolind etapa celulelor stem pluripotente. Noua metodă a permis ca întinerirea să se producă treptat, fiind urmărită timp de peste 100 de zile. Vârsta moleculară a celulelor a scăzut cu circa 60 de ani după aproximativ 50 de zile, perioadă suficient de lungă pentru a analiza transformările pe măsură ce aveau loc. Descoperirea ar putea oferi un instrument crucial pentru studierea îmbătrânirii și a bolilor asociate, incluzând Alzheimer. Desfășurarea lentă a procesului permite analizarea mecanismelor moleculare și testarea substanțelor care ar putea accelera sau încetini transformarea. Procesul de întinerire, desfășurat pe mai multe săptămâni cu resetarea treptată a ceasurilor epigenetice, constituie un model experimental ideal pentru investigarea factorilor care influențează îmbătrânirea. Înțelegerea mecanismelor de îmbătrânire celulară ar putea duce la noi direcții de tratament pentru afecțiuni precum Alzheimer, unde vârsta este principalul factor de risc. Profesorul Brüstle a reitrat că vârsta reprezintă cel mai important factor de risc pentru bolile neurodegenerative. Autorii studiu au clarificat că rezultatul nu implică posibilitatea ca oamenii să întine cu 60 de ani sau inversarea îmbătrânirii în organismul uman. Experimentul, realizat în laborator asupra celulelor reprogramate, oferă un nou model de cercetare, nu un tratament antiîmbătrânire.