Zpět v čase. Britský výzkumný tým přetočil buněčné biologické hodiny a omladil kožní buňky o tři desítky let - Euro.cz

Zprávy

Přihlášení

Zpět v čase. Britský výzkumný tým přetočil buněčné biologické hodiny a omladil kožní buňky o tři desítky let

Zpět v čase. Britský výzkumný tým přetočil buněčné biologické hodiny a omladil kožní buňky o tři desítky let
Zdroj: Depositphotos
  • Tým britských vědců vyvinul novou techniku pro omlazení kožních buněk až o 30 let. Je to výrazně déle, než co zvládly předchozí podobné metody buněčného přeprogramování

  • Tyto buňky se chovaly v experimentech simulujících kožní poranění jako své mladší verze, a tudíž byly schopné rychlé regenerace

  • Výzkum je v rané fázi, vědci přesto doufají, že by mohl mít přínos pro regenerativní medicínu i boj s chorobami souvisejícími se stárnutím

Byznys se zkrášlováním a omlazováním zažívá v posledních desetiletích nebývalý rozmach. Objevují se nové metody a technologie a odborníci dokážou to, co by se dříve dalo považovat za myšlenky z říše sci-fi. Podobně může znít i zpráva o tom, že se britským vědcům podařilo omladit lidské kožní buňky tak, aby zvrátily 30letý proces stárnutí a vrátily se do mnohem mladší podoby. Primárním cílem jejich snažení však není omlazování kvůli atraktivnějšímu vzhledu, ale vývoj nových léčebných metod, které by dokázaly pomoci s některými onemocněními, jež s přibývajícím věkem souvisejí.

Vše začalo u klonované ovce Dolly

Počátky uvedené techniky pocházejí z 90. let 20. století, kdy vědci z Roslin Institute nedaleko skotského Edinburghu vyvinuli metodu, která vedla k vytvoření klonované ovce Dolly. Původně přitom výzkumníci vůbec neměli v úmyslu vytvářet klony zvířat ani lidí, ale získat lidské embryonální kmenové buňky. Doufali, že z nich mohou být vypěstovány specifické tkáně, jako jsou svaly, chrupavky a nervové buňky, které by nahradily opotřebované části těla.

Celý proces pak v první dekádě 21. století zdokonalil japonský vědec Šin’ja Jamanaka. Jeho tehdy nová metoda zahrnovala zhruba 50denní proceduru vedoucí k takovým genetickým změnám, které upravily dospělé buňky na buňky kmenové. Bylo však třeba, aby vytvořené kmenové buňky znovu narostly do buněk a tkání, které pacient potřebuje. To se ukázalo jako obtížné, a navzdory dlouhým desítkám let úsilí je použití těchto buněk k léčbě nemocí extrémně omezené i v současnosti.


Co jsou vlastně kmenové buňky?

Jde o zvláštní typ buněk, u nichž se teprve vyvíjejí vlastnosti, které od sebe odlišují konkrétní tkáně. Tyto buňky existují jak u plně dospělých lidí, tak u embryí, leč pokaždé mají jiné charakteristiky. Například shluk buněk v pětidenním embryu (toto stadium se nazývá blastocysta) se skládá z takových kmenových buněk, které se mohou vyvinout v kterýkoliv ze stovek typů buněk tvořících dospělé tělo. Jejich účelem je postupně se rozmnožovat, odlišit a vytvořit tělesné struktury.

Plně vyvinuté tělo si pro změnu udržuje zásobu kmenových buněk, které lze považovat za multipotentní. To znamená, že sice ztratily svoji schopnost růst do většiny tkání, ale stále si mohou vyvinout vlastnosti různých příbuzných typů buněk. Příklad lze nalézt v kostní dřeni a krevním řečišti. Hematopoetické kmenové buňky jsou schopné přeměny na červené a bílé krvinky a také na krevní destičky.

Složitým laboratorním biotechnologickým procesem může u dospělých buněk dojít k proměně na pluripotentní buňky. Tyto indukované pluripotentní kmenové buňky mají širokou škálu potenciálních využití v medicíně a biologickém výzkumu, přičemž právě za tento svůj objev obdržel Šin’ja Jamanaka v roce 2012 Nobelovu cenu.


Vědci byli výsledkem sami překvapeni

Vědci z britského Babraham Institute, specializujícího se na výzkum buněčné a molekulární biologie, tvrdí, že chápání stárnutí na molekulární úrovni za poslední desetiletí pokročilo a dalo vzniknout technikám, které odborníkům umožňují měřit biologické změny v lidských buňkách souvisejících s věkem. Právě tyto poznatky pak mohli aplikovat při svém experimentu.

Jejich nová metoda funguje mnohem rychleji – na rozdíl od procedury profesora Jamanaky zabere pouhých 13 dní. A ačkoliv je na ní výzkum částečně založen, existují zde klíčové rozdíly. Jamanakova metoda zcela přeprogramuje buňky na biologický věk embrya. V rámci toho dochází ke kompletní přeměně zralých buněk na buňky kmenové, čímž tak zcela ztratí svoji identitu, a proto se mohou vyvinout v jakýkoliv buněčný typ. U britského výzkumu jde však pouze o jakousi částečnou přeměnu či ,přeprogramování‘. Buňky se stávají biologicky mladšími, leč se zachováním specifických buněčných funkcí.

Problém s plasty by mohly pomoci vyřešit bakterie, jejichž enzymy je rozkládají. Vědci je dokázali ještě vylepšit

Nová metoda umožnila najít vědcům rovnováhu díky zastavení části onoho procesu přeprogramování, kdy se buňky sice stanou biologicky mladšími, ale po dočasné ztrátě identity jsou schopny získat svoji jedinečnou funkci nazpět – v tomto případě šlo o vznik markerů charakteristických pro kožní buňky, jejichž přítomnost byla dokázána produkcí kolagenu.

Analýza potvrdila, že omlazené fibroblasty (buňky vazivové tkáně) produkovaly více kolagenových proteinů než kontrolní buňky, které žádným procesem přeprogramování neprošly. Vědci při výzkumu omlazených buněk aplikovali různá měřítka buněčného věku. Proces přeprogramování byl použitý na kožních buňkách dárců ve věku nad 50 let, avšak jejich vzhled i vlastnosti po experimentu odpovídaly tomu, jako kdyby byly odebrány člověku krátce po dvacítce, a tedy fungovaly jako mladé buňky.

Možné využití v praxi je zatím daleko

Ze snažení britského týmu vyplývá, že tyto jimi zdokonalené buňky by se mohly hodit při řešení celé škály méně či více vážných zdravotních problémů. Zjistilo se totiž, že jsou například mnohem výkonnější ve smyslu regenerace. Během výzkumu v nich vědci vytvořili řez a pozorovali, jak dlouho zabere proces hojení. K jejich radosti to šlo údajně velmi rychle, díky čemuž věří, že by objev mohl jednoho dne najít dobré využití v regenerativní medicíně.

Další jejich uplatnění se nabízí v případě v různých kardiovaskulárních onemocnění – ostatně, jedním z dalších kroků britského týmu bude vyzkoušet, zda technologie funguje i na tkáně typu svalů či jater, a jestli může být využita dokonce i v rámci vakcinace. Pokud by totiž podobné přístupy nebo nové terapie pomohly omladit například imunitní buňky, které s přibývajícím věkem hůře reagují, pak by v budoucnu mohlo být možné posílit reakci lidí na očkování a také jejich schopnost bojovat s infekcemi.

Páteřní implantát léčí míchu pomocí elektrických impulzů. Ochrnutí pacienti by díky němu mohli opět chodit

Navzdory dosud slibným výsledkům vědci každopádně zdůrazňují, že jejich výzkum je teprve na samém začátku a všechno další se tak aktuálně nachází pouze a jen v rovině spekulací. Na přenesení získaných poznatků do praxe si tedy s největší pravděpodobností budeme muset ještě několik let počkat. Tím spíš když dosud neproběhly ani žádné klinické testy.