Kök Hücre Teknolojisi İle Yenilenen Yaşlı İnsan Hücreleri

Kök Hücre Teknolojisi İle Yenilenen Yaşlı İnsan Hücreleri

Stanford Üniversitesi Tıp Fakültesi araştırmacıları tarafından yapılan yeni bir araştırmaya göre, yaşlı insan hücreleri, embriyonik gelişimde yer alan bir protein panelini kısaca ifade etmek için indüklendikten sonra daha genç ve güçlü bir duruma geri dönüyor.

Araştırmacılar ayrıca yaşlı farelerin, mevcut kas kök hücrelerinin gençleştirici protein tedavisine tabi tutulduktan ve vücutlarına geri nakledildikten sonra genç gücünü geri kazandıklarını buldular.

Yamanaka faktörleri olarak bilinen proteinler, yetişkin bir hücreyi, uyarılmış pluripotent   (gelişen bir embriyo’nun erken safhalarında var olan, canlıyı oluşturan özelleşmiş tüm hücre tiplerine dönüşebilme yeteneğindeki henüz farklılaşmamış hücreler için kullanılan bir tanımlama.)  kök hücreler veya iPS hücreleri olarak bilinenlere dönüştürmek için yaygın olarak kullanılır. Uyarılmış pluripotent kök hücreler, köken aldıkları hücreye bakılmaksızın vücutta hemen hemen her tür hücre olabilir.Bu hücreler, rejeneratif tıp ve ilaç keşfinde önemli hale geldi.

Çalışma, bu proteinleri kısaca ifade etmek için eski insan hücrelerini bir laboratuvar tabağında uyarmanın, yaşlanmanın moleküler özelliklerinin çoğunu geri sardığını ve tedavi edilen hücreleri genç meslektaşlarından neredeyse ayırt edilemez hale getirdiğini buldu.

“İPS hücreleri yetişkin hücrelerden yapıldığında, hem genç hem de pluripotent hale gelirler.” dedi,kadın hastalıkları ve jinekoloji profesörü ve Woods Aile Fakültesi Akademisyeni Pediatrik Tercüme Tıbbı Uzmanı  Vittorio Sebastiano . “Bir süredir pluripotensiye neden olmadan yaşlanma saatini geri sarmanın mümkün olup olmadığını merak ettik. Şimdi, bu protein faktörlerine maruz kalma süresini sıkı bir şekilde kontrol ederek, birden fazla insan hücre tipinde gençleşmeyi teşvik edebileceğimizi bulduk. ”

Sebastiano, 24 Mart’ta Nature Communications’da online olarak yayınlanacak olan çalışmanın kıdemli yazarıdır. Doktora öğrencisi eski yüksek lisans öğrencisi Tapash Sarkar makalenin baş yazarıdır.

Nöroloji ve nörolojik bilimler profesörü, Stanford’un Glenn Yaşlanma Biyolojisi Merkezi direktörü Dr. Thomas Rando “Bu bulgular için çok heyecanlıyız” dedi. “Meslektaşlarım ve ben, 2000’li yılların başlarındaki çalışmalarımız, sistemik faktörlerin eski dokuları gençleştirebileceğini ortaya çıkardığı için dokuların gençleşmesini takip ediyoruz. 2012 yılında Howard Chang ve ben, hücreleri ve dokuları gençleştirmek için yeniden programlama faktörleri kullanma konseptini önermiştik ve bu yaklaşımla başarının kanıtlarını görmek memnuniyet verici. ” Chang, MD, PhD, Stanford’da dermatoloji ve genetik profesörüdür.

Proteinlere maruz bırakma

Sebastiano’nun laboratuvarındaki araştırmacılar, cildi oluşturanlar gibi yetişkin hücrelerden iPS hücrelerini, yaklaşık iki haftalık bir süre boyunca erken embriyonik gelişim için önemli bir protein paneline tekrar tekrar maruz bırakarak yaparlar. Bunu, yetişkin hücrelere günlük, kısa ömürlü RNA mesajları tanıtımıyla yaparlar. RNA mesajları Yamanaka proteinlerini yapmak için talimatları kodlar. Zamanla, bu proteinler hücrelerin kaderini geri sararlar; köken aldıkları genç, embriyonik benzeri pluripotent hücrelere benzedikçe onları gelişim zaman çizelgesi boyunca geriye doğru iterler.

Bu işlem sırasında hücreler sadece önceki kimliklerinin anılarını dökmekle kalmaz, aynı zamanda daha genç bir duruma dönerler. Bu dönüşümü, DNA’larını, bir deri hücresini bir kalp kası hücresinden değil, hücre yaşı olarak biriken diğer etiketlerden ayıran moleküler etiketlerden silerek temizlerler.

Son zamanlarda araştırmacılar, yetişkin hücrelerin haftalar yerine günlerce Yamanaka proteinlerine maruz bırakılmasının, bu genç geri dönüşü tam pluripotensiye neden olmadan tetikleyip tetiklemeyeceğini merak etmeye başladılar. Aslında, Salk Biyolojik Araştırmalar Enstitüsü’ndeki araştırmacılar 2016 yılında, erken yaşlanma biçiminde farelerde dört Yamanaka faktörünü kısaca ifade eden hayvanların yaşam süresini yaklaşık% 20 uzattı. Ancak bu yaklaşımın insanlarda işe yarayıp yaramayacağı belli değildi.

Sarkar ve Sebastiano, eski insan hücrelerinin benzer bir şekilde tepki verip vermeyeceğini ve cevabın sadece birkaç hücre tipiyle sınırlı mı yoksa birçok doku için genelleştirilebilir mi olduğunu merak ettiler. İnsan derisi ve kan damarı hücrelerinde, altı yeniden programlama faktörünü (dört Yamanaka faktörü artı iki ek protein) geçici olarak ifade etmek için haberci RNA adı verilen genetik materyali kullanmanın bir yolunu tasarladılar. Messenger RNA, hücrelerde hızla bozunarak araştırmacıların sinyalin süresini sıkı bir şekilde kontrol etmelerini sağlar.

Araştırmacılar daha sonra, her ikisi de yaşlı erişkinlerden elde edilen tedavi edilmiş hücrelerin ve kontrol hücrelerinin gen ekspresyonu kalıplarını, genç insanlardan tedavi edilmemiş hücrelerinkiyle karşılaştırdı. Yaşlı insanlardan alınan hücrelerin, yeniden programlama faktörlerine sadece dört gün maruz kaldıktan sonra yaşlanma tersine dönme belirtileri sergilediğini bulmuşlardır. Muamele edilmemiş yaşlı hücreler bilinen yaşlanma yollarıyla ilişkili daha yüksek gen seviyeleri ifade ederken, tedavi edilen yaşlı hücreler gen ekspresyon modellerinde daha genç hücrelere daha yakından benziyordu.

Araştırmacılar, bir hücrenin kronolojik yaşının bir göstergesi olarak görev yapan metil grupları adı verilen yaşlanma ile ilişkili kimyasal etiketlerin modellerini incelediklerinde, tedavi edilen hücrelerin ,yaşlı insanlardan tedavi edilmeyen hücrelerden ortalama olarak yaklaşık 1½ ila 3½ daha genç göründüğünü buldular. 3½ yıllık (deri hücrelerinde) ve 7½ yıllık (kan damarlarını kaplayan hücrelerde) piklerle.

 Yaşlanmanın ayırt edici özelliklerinin karşılaştırılması

Daha sonra, gençlerin hücreleri, yaşlı insanlardan tedavi edilen hücreler ve yaşlı insanlardan tedavi edilmemiş hücreler arasında yaşlanmanın çeşitli özelliklerini – hücrelerin besinleri nasıl algıladığı, enerji oluşturmak ve hücresel çöpleri atmak için bileşikleri metabolize etme gibi – karşılaştırdılar.

Sebastiano, “Test edilen tüm hücre tiplerinden biri hariç tüm ayırt edici özelliklerde dramatik bir gençleşme gördük.” dedi. “Ancak son ve en önemli deneyimiz kas kök hücreleri üzerinde yapıldı. Her ne kadar doğal olarak kendini yenileme yeteneği ile donatılmış olsalar da  bu kapasite yaşla azalır. Merak ettik, kök hücreleri de gençleştirebilir ve uzun vadeli bir etki yaratabilir miyiz? ”

Araştırmacılar, yaşlı farelere geri tedavi edilen yaşlı fare kas kök hücrelerini nakledince, hayvanlar daha genç farelerin kas gücünü geri kazandılar.

Son olarak, araştırmacılar osteoartritli  ( en sık görülen kronik  eklem hastalığıdır. )  ve osteoartritsiz insanların kıkırdak hücrelerinden hücreleri izole ettiler. Osteoartritik hücrelerin yeniden programlama faktörlerine geçici olarak maruz kalmasının, enflamatuar moleküllerin salgılanmasını azalttığını ve hücrelerin bölünme ve işlev görme yeteneğini geliştirdiğini buldular.

Araştırmacılar şimdi insan hücrelerini gençleştirmek için gerekli proteinleri yeniden programlama panelini optimize ediyorlar ve hücreleri veya dokuları vücuttan çıkarmadan tedavi etme olasılığını araştırıyorlar.

Sebastiano, “Çok daha fazla işin yapılması gerekse de bir gün tüm dokuları yeniden başlatma fırsatımız olabileceğinden umut ediyoruz.” dedi. “Ama önce bunun laboratuvarda titizlikle test edildiğinden ve güvenli olduğu tespit edildiğinden emin olmak istiyoruz.”

Diğer Stanford ortak yazarları önceki  doktora sonrası bilim insanı Marco Quarta, PhD; doktora sonrası akademisyen Shravani Mukherjee, PhD; yüksek lisans öğrencisi Alex Colville; araştırma görevlileri Patrick Paine, Linda Doan ve Christopher Tran; Constance Chu, MD, ortopedik cerrahi profesörü; Stanley Qi, PhD, biyomühendislik ve kimya ve sistem biyolojisi profesörü ve Ortopedi cerrahisi doçenti olan Phid Nidhi Bhutani.

Gaziler İşleri Palo Alto Sağlık Sisteminden araştırmacılar, California-Los Angeles Üniversitesi ve Sunnyvale, Kaliforniya’daki Moleküler Tıp Araştırma Enstitüsü de çalışmaya katkıda bulundu.

Araştırma, Ulusal Sağlık Enstitüleri (R01 AR070865, R01 AR070864, ​​P01 AG036695, R01 AG23806, R01 AG057433 ve R01 AG047820), Glenn Tıbbi Araştırma Vakfı, Amerikan Yaşlılık Araştırmaları Federasyonu ve Gaziler İşleri Departmanı tarafından desteklendi. .

Sarkar, Quarta ve Sebastiano, yaşlanma ile ilişkili durumları tedavi etmek için makalede açıklanan teknolojiyi uygulayan bir şirket olan Turn Biotechnologies’in kurucu ortaklarıdır. Rando, bilimsel danışma kurulu üyesidir.

Çeviri:Simge Kara

Kaynak:https://www.bizsiziz.com/old-human-cells-rejuvenated-with-stem-cell-technology/?

107 Paylaşımlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Solve : *
4 + 16 =


This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.