Ssaki, w tym człowiek mają ograniczoną zdolność odnowy tkanek nawet w porównaniu do ryb czy jaszczurek. Jednak zespół z Salk Institute (USA) zdołał odmłodzić część komórek wątroby dojrzałych myszy i nakłonić je do regeneracji narządu.
Jesteśmy podekscytowani postępami w naprawie komórek uszkodzonej wątroby, ponieważ pewnego dnia podejścia takie jak to może pozwolić nawet na odbudowę całego organu. Nasze odkrycia mogą odprowadzić do opracowania nowych terapii infekcji, raka i genetycznych chorób wątroby, a także schorzeń metabolicznych, takich jak niealkoholowe stłuszczeniowe zapalenie wątroby.
- mówi Juan Carlos Izpisua Belmont, jeden z autorów pracy opublikowanej w piśmie „Cell Reports”.
Jego zespół wcześniej pokazał, że cztery przeprogramowujące komórki cząsteczki (Oct-3/4, Sox2, Klf4 i c-Myc), znane jako czynniki Yamanaka mogą spowolnić starzenie i poprawić regenerację mięśni myszy.
W najnowszym badaniu naukowcy wykorzystali te same czynniki. Pod wpływem tych cząsteczek część dojrzałych komórek wątroby powróciła do wcześniejszego, niedojrzałego stanu.
W porównaniu do większości naszych organów, wątroba dużo lepiej radzi sobie z naprawą swojej tkanki. Aby sprawdzić, czy można wzmocnić regenerację tkanek ssaków, przetestowaliśmy czynniki Yamanaka na mysich wątrobach.
- podkreśla współautorka dokonania, dr Mako Yamamoto.
Jedno z najwyższych wyzwań związanych z odmładzaniem komórek i regeneracją tkanek polega na odpowiednim kontrolowaniu działania pobudzających te procesy czynników. Zaburzenie równowagi może bowiem prowadzić np. do niekontrolowanych podziałów i powstawania guzów.
Aby temu zapobiec, naukowcy traktowali myszy czynnikami Yamanaka tylko przez krótki czas. Potem bacznie przyglądali się temu, co dzieje się z komórkami.
Nawet po 9 miesiącach - mniej więcej po 1/3 czasu życia zwierząt, żadna mysz nie miała guzów.
Czynniki Yamanaka to obosieczny miecz. Z jednej strony mają potencjał, aby nasilić regenerację wątroby przy uszkodzeniu jej tkanek, z drugiej jednak mogą powodować powstawanie guzów. Byliśmy podekscytowani tym, że nasza krótkotrwała interwencja przyniosła pozytywne efekty bez skutków szkodliwych - zwiększyła regenerację bez wywoływania raka.
- zwraca uwagę jeden z badaczy, prof. Tomoaki Hishida.
Po bliższym przyjrzeniu się działającym w odmładzaniu komórek mechanizmom badacze dokonali dodatkowego odkrycia. Zauważyli silne działanie genu o nazwie Top2a.
Koduje on enzym - topoizomerazę 2a, która pomaga rozłączać i ponownie łączyć nici DNA.
Kiedy naukowcy go zablokowali, zauważyli 40-krotną redukcję zmian w komórkach, co skutkowało dużo mniejszą liczbą odmłodzonych komórek.
Rola Top2a wymaga jednak dokładniejszego zbadania.
Pozostaje wiele do zrobienia, zanim w pełni zrozumiemy molekularne podstawy odmładzania komórek. To podstawowy warunek stworzenia skutecznych i uniwersalnych terapii cofających skutki chorób u ludzi.
- podkreśla prof. Izpisua Belmonte.
