Yıllara Karşı Gençlik! Yaşlanmayı Tersine Çevirmede Önemli Bir Dönüm Noktasına Ulaşıldı.
Genetik profesörü ve Harvard Tıp Okulu Paul F. Glenn Yaşlanma Araştırma Biyolojisi Merkezi’nin eş direktörü Sinclair,12 Ocak’ta yaşlanmayı hızlandırabilen veya tersine çevirebilen bir ‘yaşlanma saatini’ anlatttı.
Yaşlanmayı inceleyen bilim adamları, hücrelerde yaşlanma sürecini neyin yönlendirdiğini tartıştılar ve öncelikle, zamanla bir hücrenin normal işlemlerini bozabilen ve hücre ölümü sürecini tetikleyebilen DNA’daki mutasyonlara odaklandılar.
Ancak bu teori, yaşlı insanların hücrelerinin genellikle mutasyonlarla dolu olmadığı ve daha fazla mutasyona uğramış hücre yükü taşıyan hayvanların veya insanların erken yaşlanmadığı gerçeğiyle desteklenmiyordu .
Dr. David Sinclair ve meslektaşları sonunda yaşlanmayı neyin tetiklediği sorusunu yanıtladılar.
Sinclair, yayınlanan bir çalışmada , yaşlanmayı hızlandırabilen veya tersine çevirebilen çığır açan bir yaşlanma saati’nim varlığının altını çizdi.
Sinclair, çalışmasında; epigenom adı verilen genomun bölümüne yoğunlaştı.
Tüm hücreler aynı DNA planına sahip olduğundan, epigenom, deri hücrelerinin deri hücrelerine ve beyin hücrelerinin de beyin hücrelerine dönüşmesini sağlayan şeydir.
Bunu, farklı hücrelere hangi genlerin etkinleştirileceği ve hangilerinin sessiz kalacağı konusunda farklı talimatlar sağlayarak yapar.
Epigenetik , terzilerin gömlek, pantolon veya ceket oluşturmak için kalıplardan yararlandıkları talimatlara benzer.
Başlangıç kumaşı aynıdır, ancak desen, son giysi ürününün hangi şekli ve işlevi alacağını belirler.
Hücrelerde, epigenetik talimatlar, farklı fiziksel yapılara ve farklılaşma adı verilen bir süreçte işlevlere sahip hücrelere yol açar.
Hücre makalesinde Sinclair ve ekibi, fareleri hızlandırılmış bir zaman çizelgesinde yaşlandırmakla kalmayıp, aynı zamanda bu yaşlanmanın etkilerini tersine çevirebileceklerini ve hayvanlara gençliğin bazı biyolojik belirtilerini geri kazandırabileceklerini bildiriyor .
Bu tersine çevrilebilirlik, yaşlanmanın ana itici güçlerinin DNA’daki mutasyonlar değil, bir şekilde ters giden epigenetik talimatlardaki hatalar olduğu gerçeğini güçlü bir şekilde ortaya koyuyor.
Sinclair uzun süredir yaşlanmanın, kendisinin Yaşlanmanın Bilgi Teorisi adını verdiği şekilde, hücrelerin işlemeye devam etmesi için ihtiyaç duyduğu kritik talimatları kaybetmesinin bir sonucu olduğunu ileri sürmüştür.: “Yaşlanmanın altında yatan, yalnızca hasarın birikmesi değil, hücrelerde kaybolan bilgidir” diyor. “
Son sonuçları Sinclair’ın bu teorisini destekliyor gibi görünüyor.
Sinclair, yazılım programlarının donanımla çalışmasına benzer, ancak bazen bozulur ve yeniden başlatılması gerekir, diyor. “Yaşlanmanın nedeni bir hücrenin mutasyonlarla dolu olmasıysa, o zaman yaşı tersine çevirmek mümkün olmazdı” diyor.
“Ancak eskime sürecini tersine çevirebileceğimizi göstererek, sistemin sağlam olduğunu, bir yedek kopya olduğunu ve yazılımın yeniden başlatılması gerektiğini gösteriyor.”
Farelerde, o ve ekibi, esas olarak hücreleri yaşlanma yoluna sokan bozuk sinyalleri silerek, epigenetik talimatların yedek kopyasını yeniden başlatmak için hücreleri yeniden başlatmanın bir yolunu geliştirdi. Genç farelerin DNA’sında kırılmalar sağlayarak yaşlanmanın epigenom üzerindeki etkilerini taklit ettiler. (Laboratuvar dışında, epigenetik değişiklikler, sigara içmek, kirliliğe ve kimyasallara maruz kalmak da dahil olmak üzere bir dizi faktör tarafından yönlendirilebilir.) Bu şekilde “yaşlandıktan” sonra, Sinclair birkaç hafta içinde farelerin hastalık belirtileri göstermeye başladığını gördü. ileri yaş – gri kürk dahil, değiştirilmemiş diyete rağmen daha düşük vücut ağırlığı, azalmış aktivite ve artan kırılganlık.
Yeniden başlatma, hücrelere kendilerini yeniden programlama talimatı veren üç geni içeren bir gen terapisi şeklinde geldi; farelerde, talimatlar, hücrelere, örneğin böbrek ve deri hücreleri gibi kimliklerini tanımlayan epigenetik değişiklikleri yeniden başlatmaları için rehberlik etti. , yaşlanmanın etkilerine eğilimli iki hücre tipi. Bu genler, sözde Yamanaka kök hücre faktörleri takımından geldi – Nobel bilim adamı Shinya Yamanaka’nın 2006’da keşfettiği dört genden oluşan bir diziyetişkin hücrelerdeki saati embriyonik, kök hücre durumuna geri döndürebilir, böylece gelişimlerine veya farklılaşma süreçlerine baştan başlayabilirler.
Sinclair, hücrelerin epigenetik geçmişini tamamen silmek istemedi, epigenetik talimatları sıfırlamak için onu yeniden başlatmanız yeterli. Dört faktörden üçünün kullanılması, fareleri yeniden gençleştirmeye yetecek kadar, saati yaklaşık %57 oranında geri döndürdü.
Sinclair, “Kök hücreler yapmıyoruz, kimliklerini yeniden kazanabilmeleri için zamanı geri alıyoruz” diyor. “Ne kadar evrensel olarak çalıştığına gerçekten şaşırdım. İleriye ve geriye doğru yaşlandıramayacağımız bir hücre tipini henüz bulamadık.”
Farelerde hücrelerin gençleştirilmesi bir şeydir, ancak süreç insanlarda işe yarayacak mı? Bu Sinclair’in bir sonraki adımı ve ekibi şimdiden sistemi insan olmayan primatlarda test ediyor. Araştırmacılar, yeniden programlama genlerinin aktivasyonunu bir antibiyotik olan doksisikline bağlayarak saati açıp kapatmalarına izin verecek biyolojik bir anahtar ekliyorlar. Hayvanlara doksisiklin vermek zamanı tersine çevirmeye başlayacak ve ilacı durdurmak süreci durduracaktır. Sinclair şu anda sistemi, bağ dokusuna katkıda bulunan insan nöronları, cilt ve fibroblast hücreleri ile laboratuvarda test ediyor.
Bu, kalp hastalığı gibi kronik durumlar ve hatta Alzheimer gibi nörodejeneratif bozukluklar dahil olmak üzere birçok hastalığın , onlara yol açan yaşlanma sürecini tersine çevirerek büyük ölçüde tedavi edilebileceği anlamına gelebilir. Bu gerçekleşmeden önce bile süreç, bu hastalıkları inceleyen araştırmacılar için önemli ve yeni bir araç olabilir.
Çoğu durumda, bilim adamları yaşlanma hastalıklarını modellemek için genç hayvanlara veya dokulara güvenirler, bu da yaşlanma koşullarını her zaman aslına sadık bir şekilde yeniden üretmez. Sinclair, yeni sistem “fareleri çok hızlı bir şekilde çok yaşlandırıyor, böylece örneğin insan beyin dokusunu 70 yaşında bir insanda bulacağınıza eşdeğer hale getirebilir ve fare modelindekileri Alzheimer hastalığını bu şekilde incelemek için kullanabiliriz” diyor