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Eine genetische Behandlung könnte Hautzellen bis zu 40 Jahre jünger machen, so die neueste Proof-of-Principle-Forschung.Noam Galai/Getty Images
  • Die Forscher untersuchten, ob sie mit einer ähnlichen Technik wie Dolly, dem geklonten Schaf, Hautzellen verjüngen könnten.
  • Nach mehreren epigenetischen und zellulären Messungen entdeckten sie, dass die Technik Hautzellen bis zu 40 Jahre jünger machen könnte.
  • Die Studienautoren sagen, dass ihre Forschung ein Proof-of-Principle ist und weitere Untersuchungen erfordert, bevor sie beim Menschen eingesetzt werden.

Altern ist der allmähliche Rückgang der Zell- und Gewebefunktion im Laufe der Zeit.es istcharakterisiertdurch verschiedene Faktoren, einschließlich Telomerabrieb, genetische Instabilität und falsch gefaltete Proteine.

Das Fortschreiten einiger altersbedingter Veränderungen kann gemessen und gewöhnt werdenAlter vorhersagenin Menschen.

Induzierte pluripotente Stammzelle (iPSC)Reprogrammierung ist ein Prozess, bei dem jede Zelle in einen embryonalen stammzellähnlichen Zustand umgewandelt werden kann.Embryonale Stammzellen können zu jeder Zelle verarbeitet werden. iPSC kann somit altersbedingte Veränderungen rückgängig machen, einschließlich Telomerabrieb und oxidativem Stress.

Eine frühe Form der Technik wurde bekanntermaßen bei „Dolly“, dem Schaf, dem ersten Säugetier, das 1996 aus einer erwachsenen Körperzelle geklont wurde, angewendet.

Die Umprogrammierung von iPSC führt jedoch zu einem Verlust der ursprünglichen Zellidentität und -funktion.Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass kurzfristige iPSC-Ansätze die Zellidentität bewahren können undumkehrenaltersbedingte Veränderungen bei Mäusen.

Zu verstehen, ob ein partieller iPSC-Reprogrammierungsansatz menschliche Zellen verjüngen könnte, könnte Forschern helfen, neue Behandlungen für altersbedingte Erkrankungen zu entwickeln, darunter Herzerkrankungen, Diabetes und neurologische Störungen.

Forscher wendeten in einer kürzlich durchgeführten Studie eine partielle iPSC-Technik auf Hautzellen mittleren Alters an.

Nach molekularen Messungen fanden sie heraus, dass die Zellen bis zu 40 Jahre jünger wurden, einschließlich DNA-Methylierungsuhren und Transkriptomen.

„Wir haben gezeigt, dass wir mit dieser Technik im Labor Zellen verjüngen können“,Ines Milagre, Ph.D., vom Instituto Gulbenkian de Ciencia, Portugal, eine der Autoren der Studie, gegenüber Medical News Today.

„Diese Zellen scheinen in den von uns getesteten Funktionen, wie der Kollagenproduktion und in Wundheilungsassays, zumindest teilweise eher jüngeren Zellen zu ähneln“, fügte sie hinzu.

„Hier behaupten die Autoren, dass sie Hautzellen mit ähnlichen Eigenschaften wie Hautzellen von viel jüngeren Menschen erhalten, wenn sie versuchen, iPSCs aus Haut herzustellen, aber den Prozess auf halbem Weg stoppen.“David J.Cutler, Ph.D., Professor für Humangenetik an der Emory University School of Medicine, der nicht an der Studie beteiligt war, sagte MNT.

„Eine solch erstaunliche Behauptung erfordert weitaus mehr Beweise als hier präsentiert“, fügte er hinzu.

Die Studie wurde in eLife veröffentlicht.

Verjüngung der Hautzellen

Die Forscher führten für die Studie virale Vektoren in Hautzellen von drei Spendern im epigenetischen Alter von 45, 49 und 55 Jahren ein.Die viralen Vektoren erzwangen die Expression von vier Proteinen, die als Yamanaka-Faktoren bekannt sind und die Bildung von Stammzellen induzieren können.

Anstatt die Zellen jedoch für die 50 Tage, die für eine vollständige zelluläre Reprogrammierung benötigt werden, den viralen Vektoren auszusetzen, entfernten sie die Zellen nach 10, 13, 15 oder 17 Tagen.

Bei der Messung des DNA-Methylierungsalters der Zellen stellten sie fest, dass 10 Tage Exposition das Zellalter um 20 Jahre und 17 Tage Exposition um 40 Jahre reduzierten.

Sie berichteten über ähnliche Ergebnisse von anderen zellulären Messungen.

Sie fanden auch heraus, dass sich andere epigenetische Uhren später im Umprogrammierungsprozess verjüngen können, was darauf hindeutet, dass die zelluläre Verjüngung in Phasen erfolgt.

Sie stellten ferner fest, dass die Zellen nach 17 Tagen wahrscheinlich in eine „Stabilisierungsphase“ eintreten würden, in der sie ihre ursprüngliche Identität nicht mehr behalten würden.

Fragwürdige Ergebnisse, vorerst

Auf die Bitte, die Ergebnisse zu kommentieren, sagte Dr.Cutler erklärte, dass Messungen der epigenetischen Uhr möglicherweise nicht widerspiegeln, wie sich Zellen im menschlichen Körper verhalten.

„Die Autoren behaupten, dass die behandelten Hautzellen den Hautzellen einer jüngeren Person ähnlicher sind als denen einer älteren Person“, sagte er, „ob sie einer jüngeren oder einer älteren Person näher sind, ist jedoch eine 50:50-Aussage .“

„Es gibt wirklich wenig Beweise dafür, dass diese Zellen wirklich ‚jünger‘ sind oder sich wie jüngere Zellen verhalten würden, wenn sie in einen Menschen eingebracht würden. [Sie fanden lediglich heraus], dass die behandelten Hautzellen eher jüngeren Hautzellen ähneln, was die wenigen sehr merkwürdigen Messmethoden betrifft“, erklärte er.

„Es ist von größter Bedeutung festzuhalten, dass dies nur ein Proof-of-Principle-Experiment ist“, betonte Dr.Milagre: „Es wurde in einer Schale in Laborumgebungen gemacht, um zu sehen, ob es überhaupt möglich ist, Zellen zu verjüngen.“

„Die in dieser Studie verwendeten Vektoren und Proteine ​​können für normale Zellen gefährlich sein, da sie sie in Krebszellen verwandeln können. Dies ist nur der erste Schritt und weit entfernt von einer klinischen Lösung“, sagte sie.

Zukünftige Richtungen

Auf die Frage, wie diese Ergebnisse zur Behandlung von altersbedingten Erkrankungen wie Herzkrankheiten, Diabetes und neurologischen Störungen beitragen können, antwortete Dr.Kutscher sagte:

„Diese Forschung ist viel zu vorläufig und etwas zu unwahrscheinlich, um sie in diesem Stadium besonders ernst zu nehmen. Die iPSC-Forschung gehört zu den wichtigsten im medizinischen Bereich. Wenn diese Techniken wirklich funktionieren und verallgemeinerbar sind, könnten sie den Prozess vereinfachen, neue „Zellen“ zu erhalten, die sie einem Patienten zurückgeben können.“

Als nächstes wollen die Forscher prüfen, ob die Technologie auch bei anderen Geweben wie Muskel-, Leber- und Blutzellen funktioniert.

Sie hoffen letztendlich, dass ihre Erkenntnisse zu den Bemühungen beitragen werden, die menschliche Gesundheitsspanne – im Gegensatz zur Lebensspanne – zu verlängern, damit die Menschen gesünder altern können.

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