Embryonale Stammzellen (ESCs), farbige Rasterelektronenmikroskopaufnahme. (Science Photo Library/Steve Gschmeissner/Getty Images) Zum ersten Mal haben Wissenschaftler das neu programmiert Stammzellen einer 114-jährigen Frau, der bisher ältesten Spenderin.
Nachdem sie zunächst Zellen aus ihrer Blutprobe in induzierte pluripotente Stammzellen umgewandelt hatte ( iPSCs ) erzeugten die Forscher dann mesenchymale Stammzellen, die dabei helfen, Gewebe wie Knochen, Knorpel und Fett zu erhalten und zu reparieren.
„Wir wollten eine große Frage beantworten: Kann man so alte Zellen neu programmieren?“ sagt Stammzelle Biologe Evan Snyder am Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute in Kalifornien.
„Jetzt haben wir gezeigt, dass es möglich ist, und wir verfügen über ein wertvolles Werkzeug, um die Gene und andere Faktoren zu finden, die den Alterungsprozess verlangsamen.“
Stammzellen werden manchmal als „ Zellulare Rosetta-Steine ', weil sie es uns ermöglichen, Krankheiten zu untersuchen, Krebs , Alterung und Regeneration wie nie zuvor.
Die wertvollste Art sind embryonale Stammzellen (ESCs), ihr Erwerb ist jedoch mit einigen ethischen Fragen verbunden und es kann schwierig sein, an solche Zellen zu kommen. Glücklicherweise können somatische Zellen oder adulte Stammzellen in jedem Menschen gefunden werden; Wir verfügen über die Technologie, diese Einheiten genetisch in induzierte pluripotente Stammzellen umzuprogrammieren, die fast so wirksam sind wie ESCs.
Bisher wussten wir jedoch nicht, wie lange die Zellen eines Erwachsenen auf diese Weise programmierbar bleiben. Während einige frühere Untersuchungen darauf hindeuten, dass ältere Stammzellen nicht umprogrammiert werden können, ist dies Wissenschaftlern in den letzten Jahren gelungen Generieren Sie iPSCs von Hundertjährigen oder Menschen, die älter als 100 Jahre werden.
Was ist also mit denen, die eine noch größere genetische Lotterie gewonnen haben? Wie wäre es mit super Hundertjährige?
In der ganzen weiten Welt wissen wir derzeit Bescheid nur 28 Personen nachweislich älter als 110 Jahre. Diese einzigartige Population ist schwer zu untersuchen, nicht nur wegen ihrer begrenzten Stichprobengröße, sondern auch wegen unserer Aufzeichnungen, die es sein können ziemlich mies manchmal.
Dennoch hat die bisherige Forschung herausgefunden, dass Superhundertjährige nicht nur langsamer altern, sie zeigen auch eine seltsame Immunität im Allgemeinen zu chronischen altersbedingten Erkrankungen, wie z Alzheimer Und Parkinson , das scheint nicht viel mit Lebensstil zu tun zu haben.
„Warum altern Superhundertjährige so langsam?“ sagt Snyder. „Wir sind nun bereit, diese Frage auf eine Art und Weise zu beantworten, wie es noch niemand zuvor konnte.“
Dazu programmierte das Team neu Lymphoblasten von drei Spendern: der Superhundertjährigen, einer gesunden 43-jährigen Person und einem 8-jährigen Kind mit einer Krankheit, die zu schnellem Altern führt.
Nicht nur, dass sich die Supercentenarian-Zellen genauso leicht in iPSCs verwandelten wie die anderen, auch die Telomere – Sequenzen „schützender“ DNA, die an den Enden unserer Chromosomen sitzen und mit zunehmendem Alter schrumpfen – wurden auch auf ein „jugendlicheres Niveau“ zurückgesetzt.
Zugegeben, dieses Zurücksetzen der Telomere kam in älteren Zellen nicht so häufig vor, sondern nur in einem Drittel der Fälle. Dennoch sagen die Autoren, dass das, was sie bei diesen Gelegenheiten erreichen konnten, einem Zurückdrehen der Zelluhr vom 114. Lebensjahr auf das nullte Lebensjahr gleichkäme.
„Diese Daten zeigen, dass extremes Alter kein absolutes Hindernis für die Neuprogrammierung mit Wiederherstellung der Telomerlänge darstellt“, so die Autoren schreiben .
Darüber hinaus erforderte ihre Technik nur vier Umprogrammierungsfaktoren – eine überschaubare Zahl, die es Wissenschaftlern relativ einfach machen wird, zu sehen, wie sich diese überhundertjährigen Stammzellen auf lange Sicht vergleichen.
Sie behaupten, dass die Neuprogrammierung von Spenderzellen von extrem oder vorzeitig gealterten Spendern möglich sei und dass wir durch die Verwendung retrospektiver Proben möglicherweise in der Lage seien, diesen kleinen Pool überhundertjähriger Spender zu erweitern.
Die Autoren der Studie hoffen, dass ihre Forschung es uns ermöglichen wird, besser zu untersuchen, wie und warum Superhundertjährige so lange leben und so außerordentlich resistent gegen degenerative Erkrankungen sind. Von diesen bemerkenswerten Menschen können wir viel lernen.
Die Studie wurde veröffentlicht in Biochemische und biophysikalische Forschungskommunikation.