O nouă tehnologie întinerește celulele pielii cu 30 de ani

Nu, nu e o reclamă. E cea mai recentă descoperire a cercetătorilor de la Cambridge, UK, care au găsit o metodă de a inversa procesul de îmbătrânire celulară, dând ceasul înapoi cu aproape 30 de ani. Tehnica e simplă, rapidă și poate avea aplicații cu un potențial extraordinar în arsuri grave, răniri, diverse afecțiuni, dar și estetica pielii, întrucât noile celule au exact proprietățile unora cu 30 de ani mai tinere.

foto: pexels.com

În ultimii ani, îmbătrânirea celulară și metodele de a o încetini, opri sau chiar inversa au fost domenii de studiu preferate de biologi, cu încercări multiple de „reprogramare” pe diverse tipuri de celule provenite de la șoareci, șobolani și oameni. De data asta, cercetătorii au reușit performanța de a le întineri cu 30 de ani, păstrându-le intacte tipul și funcția.

Metoda a fost dezvoltată de Diljeet Gill, post-doctorand la Institutul Babraham din Cambridge, care a publicat pe 8 aprilie în eLife rezultatul cercetării sale, pe care a numit-o „reprogramarea tranzitorie a fazei de maturare” (”Multi-omic rejuvenation of human cells by maturation phase transient reprogramming”).

Diljeet Gill, Babraham Institute, Cambridge, UK

Echipa a aplicat această tehnică de „reprogramare” la fibroblaști (un tip de celule ale pielii) provenite de la donatori cu vârste în jur de 50 de ani, pe care apoi le-au comparat cu celule de la donatori mai tineri, între 20 și 22 de ani. Iar descoperirile au fost spectaculoase: celulele persoanelor de vârstă medie erau similare cu cele ale tinerilor, atât din punct de vedere chimic, cât și genetic. Continuând cercetările, echipa a observat că această tehnică poate modifica și alte gene responsabile de boli legate de îmbătrânire, cum ar fi Alzheimer și catatacta.

Gill și colegii lui au studiat celulele fibroblaste tratate, pentru a afla mai multe despre comportamentul acestora. Au provocat intenționat distrugeri parțiale ale unui strat de celule, doar pentru a descoperi că acestea s-au refăcut rapid și au „umplut” spațiile distruse, în exact același mod în care se vindecă tegumentul mult mai tânăr.

Acest studiu nu este primul în domeniul reîntineririi celulelor pielii. Primul pas important a fost făcut în 2006, când Shinya Yamanaka a obținut premiul Nobel pentru reprogramarea genetică a celulelor de șoareci, pe care le-a transformat în„celule stem pluripotente induse”. Celulele transformate de Yamanaka sunt asemănătoare în fazele precoce ale dezvoltării, dar au potențialul de a se transforma în orice fel de alt tip de celulă din organism.

În 2007, Shinya Yamanaka de la Universitatea din Kyoto (Japonia) a dezvoltat o tehnică ce putea transforma celule de piele adulte în celule stem, prin inserarea a 4 molecule specializate, supranumite „factorii Yamanaka”, care inversează dezvoltarea celulei. În 50 de zile de la contactul cu aceste molecule, celulele normale sunt reprogramate și devin „celule stem pluripotente induse” sau iPSC. „Când transformi o celulă într-una iPSC, aceasta îți pierde tipul original și funcționalitatea”, explică Diljeet Gill, autorul noului studiu. Gill și echipa au găsit o nouă tehnologie care, folosind factorii Yamanaka, pot reîntineri celulele pielii fără să le schimbe tipul și funcționalitatea – descoperirea cheie a acestui studiu.

Celule de piele (fibroblaste) (micrografie cu lumină fluorescentă)

Celulele pielii au fost expuse moleculelor care le inversează dezvoltarea, păstrându-și intactă funcția, ceea ce duce la formarea unui tip de celule stem, care își păstrează funcția originală în corp. Cercetătorii au găsit o metodă ce poate întineri celulele cu 30 de ani, formând celule stem din celule mature, metodă ce ar putea fi folosită în viitor la tratamentul diverselor afecțiuni ale pielii.

Cercetătorii au prelevat celule de piele de la 3 donatori umani cu vârsta de 50 de ani, apoi le-au expus factorilor Yamanaka timp de numai 13 zile, pentru a inversa parțial procesul de îmbătrânire. Apoi au îndepărtat factorii Yamanaka și au lăsat celulele să se dezvolte în continuare.

Pe măsură ce înaintăm în vârstă, ADN-ul nostru este marcat cu diverse substanțe chimice, a căror studiere ne poate ajuta să ne determinăm vârsta, proces cunoscut și ca „ceas epigenetic”. În timp, unele dintre genele noastre sunt fie activate sau dezactivate, iar harta acestor gene din creier se numește transcriptom.

Gill și echipa a descoperit că ceasul epigenetic și profilul transcriptom ale celulelor reprogramate parțial se potrivesc profilului celulelor pielii aparținând unor persoane cu 30 de ani mai tinere. Celulele reîntinerite prin această metodă produc mai mult colagen decât celelalte, iar suprapuse pe o rană, o vindecă mult mai rapid decât cele de vârsta lor.

În studiile anterioare, tehnica de reîntinerire producea doar celule stem oarecare, nepotrivite în terapia pielii. „Tehnica va putea fi folosită în tratamentul diverselor afecțiuni ale pielii, cum ar fi arsuri sau ulcerații, pentru că celulele tratate astfel nu vor fi respinse de organism, ele aparținând chiar organismului receptor”, precizează Gill. „Până acum am testat această tehnică doar pe celule de piele. Abia așteptăm să vedem cum o putem aplica și asupra altor tipuri de celule”.