บทความอายุยืน

หนังกำพร้าในระยะถอยหลังเข้าคลอง: นักวิจัยลดอายุเซลล์ผิวหนังของมนุษย์ลง 30 ปี

นักวิจัยชะลอวัยเซลล์ผิวมนุษย์ 30 ปี

มีประเด็นใดบ้างในการย้อนรอยความชราหากคุณไม่สามารถหยุดกระบวนการนี้ได้? ท้ายที่สุด แม้จะมีเสน่ห์และอยากรู้อยากเห็น คุณอยากสัมผัสชีวิตที่คล้ายกับเบนจามิน บัตตัน ย้อนรอยความเป็นทารกแรกเกิดไหม? คุณคงอยากจะควบคุมตัวเองให้ย้อนเวลากลับไปสู่สภาวะอ่อนเยาว์ยิ่งขึ้น  

การศึกษาจากสถาบัน babraham ในสหราชอาณาจักรได้ให้ข้อมูลเบื้องต้นแล้ว หลักฐานของการย้อนเวลานาฬิกาแห่งวัยบนเซลล์ของมนุษย์ในลักษณะที่ได้รับการควบคุม- ด้วยการปรับใช้โปรแกรมเซลล์ใหม่ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ได้รับรางวัลโนเบลในการเปลี่ยนเซลล์ที่โตเต็มที่กลับเป็นเซลล์ต้นกำเนิด ด้วยวิธีที่รวดเร็วและควบคุมได้ นักวิจัยจึงสามารถชะลอความชราของเซลล์ผิวจากหลายๆ คน และช่วยกระตุ้นกระบวนการนี้หลังจากย้อนกรอมานานหลายทศวรรษ อายุทางชีวภาพ

ดร. ดิลจีต กิลล์ ซึ่งทำงานเป็นปริญญาเอก นักเรียน, พูดว่า“ผลลัพธ์ของเราแสดงให้เห็นถึงก้าวสำคัญในการทำความเข้าใจการเขียนโปรแกรมเซลล์ใหม่ เราได้พิสูจน์แล้วว่าเซลล์สามารถฟื้นฟูได้โดยไม่สูญเสียการทำงาน และการฟื้นฟูดูเหมือนว่าจะช่วยฟื้นฟูการทำงานบางอย่างให้กับเซลล์เก่า ความจริงที่ว่าเรายังเห็นการย้อนกลับของตัวบ่งชี้ความชราในยีนที่เกี่ยวข้องกับโรคต่างๆ มีแนวโน้มที่ดีอย่างยิ่งต่ออนาคตของงานนี้”

การเขียนโปรแกรมอายุเซลล์ใหม่

การแก่ชราคือการที่การทำงานของเซลล์และเนื้อเยื่อลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมด และสัมพันธ์กับลักษณะเฉพาะของโมเลกุลต่างๆ ที่สามารถนำมาใช้ในการคำนวณอายุทางชีวภาพได้ จุดเด่นของโมเลกุลสำหรับการสูงวัยบางอย่างนั้นแตกต่างจากอายุตามลำดับเวลา อย่างน้อยก็ในหลักการ ทำให้เกิดคำถามที่น่าสนใจว่าคุณลักษณะของโมเลกุลของการสูงวัยสามารถกลับด้านและทำให้เซลล์กลับมาอ่อนเยาว์อีกครั้งได้หรือไม่

ในปี 2549 shinya yamanaka ทำให้โลกวิทยาศาสตร์ต้องตกใจด้วยการเปิดตัวโปรแกรมเหนี่ยวนำให้เกิด pluripotent stem cell (ipsc) ซึ่งเป็นกระบวนการที่เซลล์ที่โตเต็มที่เกือบทุกชนิดสามารถแปลงสภาพเป็นเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนได้ น่าประหลาดใจที่การใช้โมเลกุลที่ปัจจุบันเรียกว่า "ปัจจัยยามานากะ" เพื่อขับเคลื่อนการเขียนโปรแกรม ipsc ใหม่ นักวิจัยสามารถย้อนกลับการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับอายุได้หลายอย่าง แม้กระทั่งการรีเซ็ตเครื่องหมายรับประกันคุณภาพบางส่วนกลับไปถึงปี 0 ก็ตาม อย่างไรก็ตาม การเขียนโปรแกรม ipsc ใหม่ยังส่งผลให้สูญเสียคุณสมบัติดั้งเดิมไปอีกด้วย เอกลักษณ์ของเซลล์และการทำงาน ถ้าคุณตั้งโปรแกรมใหม่ให้กับมนุษย์ทั้งหมด โดยพื้นฐานแล้ว พวกมันจะกลายเป็นเซลล์ต้นกำเนิดที่ไร้ประโยชน์

นักวิจัยชะลอวัยเซลล์ผิวมนุษย์ 30 ปี

เทคนิคใหม่ย้อนอายุเซลล์ผิว 30 ปี

ในทางตรงกันข้าม วิธีการตั้งโปรแกรมใหม่ชั่วคราวโดยที่ปัจจัย yamanaka ถูกกระตุ้นในช่วงเวลาสั้น ๆ อาจสามารถบรรลุการฟื้นฟูได้โดยไม่สูญเสียเอกลักษณ์ของเซลล์ ขอบเขตของการฟื้นฟูที่ทำได้โดยวิธีการเขียนโปรแกรมใหม่ชั่วคราวก่อนหน้านี้นั้นค่อนข้างเจียมเนื้อเจียมตัว (~ 3 ปี) เมื่อเปรียบเทียบกับการลดลงอย่างมากจากการเขียนโปรแกรม ipsc ใหม่ทั้งหมด การศึกษาจากสถาบัน babraham นี้ได้กำหนดกลยุทธ์การเขียนโปรแกรมใหม่ชั่วคราวแบบใหม่ โดยที่ปัจจัย yamanaka ถูกกระตุ้นในลักษณะที่มีการควบคุม เพื่อให้เกิดการฟื้นฟูที่แข็งแกร่งและมีความสำคัญมาก ขณะเดียวกันก็รักษาเอกลักษณ์ของเซลล์ดั้งเดิมโดยรวมไว้

Gill และเพื่อนร่วมงานได้นำเซลล์ผิวหนังจากผู้บริจาควัยกลางคนมาประยุกต์ใช้วิธีการของพวกเขา ซึ่งพวกเขาเรียกว่า "โปรแกรมสร้างโปรแกรมใหม่ชั่วคราวในระยะสุกเต็มที่" (MPTR) เพื่อย้อนเวลากลับไปบนเซลล์โดยไม่สูญเสียเอกลักษณ์ของเซลล์ น่าประหลาดใจที่วิธีการของพวกเขาได้ฟื้นฟูคุณลักษณะของเซลล์หลายอย่างอย่างมาก รวมถึงรูปแบบของการดัดแปลง DNA และการทำงานของยีน ซึ่งได้รับการฟื้นฟูขึ้นใหม่ภายในเวลาประมาณ 30 ปี เมื่อวัดโดยนาฬิกาถอดเสียงแบบใหม่

นอกจากนี้ เซลล์ผิวที่เสื่อมสภาพไม่เพียงแต่ดูอ่อนเยาว์ แต่ยังทำหน้าที่ดูอ่อนเยาว์อีกด้วย เซลล์ผิวที่ได้รับการโปรแกรมใหม่ชั่วคราวจะผลิตโปรตีนคอลลาเจนในระดับอ่อนเยาว์ และแสดงให้เห็นการฟื้นฟูการทำงานบางส่วนในการเคลื่อนไหวของพวกเขา

โดยรวมแล้ว ทีมวิจัยของอังกฤษแสดงให้เห็นว่ามีความเป็นไปได้ที่จะแยกการฟื้นฟูออกจากการเขียนโปรแกรมใหม่แบบ pluripotency โดยสมบูรณ์ ซึ่งน่าจะเอื้อต่อการค้นพบยีนและการบำบัดต่อต้านวัยแบบใหม่ ศาสตราจารย์ wolf reik ซึ่งเป็นผู้นำการวิจัยกล่าวว่า “งานนี้มีผลกระทบที่น่าตื่นเต้นมาก ในที่สุด เราอาจสามารถระบุยีนที่ฟื้นฟูได้โดยไม่ต้องเขียนโปรแกรมใหม่และกำหนดเป้าหมายยีนเหล่านั้นโดยเฉพาะเพื่อลดผลกระทบของความชรา แนวทางนี้ถือเป็นการค้นพบอันทรงคุณค่าที่สามารถเปิดขอบเขตการบำบัดอันน่าทึ่งได้”

คุณสามารถไปได้อย่างปลอดภัยต่ำแค่ไหน?

ผลกระทบของวัยเริ่มต้นเป็นปัจจัยที่ยังคงต้องพิจารณาต่อไป ในการศึกษานี้ gill และเพื่อนร่วมงานได้ตรวจสอบผลของ mptr ต่อเซลล์ผิวจากผู้บริจาควัยกลางคน และสังเกตเห็นการฟื้นฟูในระยะเวลาประมาณ 30 ปี น่าสนใจที่จะดำเนินการวิธีนี้กับไฟโบรบลาสต์จากผู้บริจาคอายุน้อยและสูงอายุ เพื่อดูว่าผลการฟื้นฟูของ mptr นั้นคงที่หรือไม่ ในกรณีดังกล่าว เซลล์จะอายุน้อยกว่ากลุ่มควบคุม 30 ปีเสมอ อีกทางหนึ่ง ผลกระทบของ mptr อาจปรับขนาดตามอายุเริ่มต้น โดยสังเกตการคืนความอ่อนเยาว์มากขึ้นในเซลล์จากผู้บริจาคที่มีอายุมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์จากผู้บริจาคอายุน้อยกว่า

นักวิจัยของสถาบัน babraham ตั้งข้อสังเกตว่าการเขียนโปรแกรมซ้ำชั่วคราวหลายรอบสามารถทำได้ในบางวิธี เป็นเรื่องที่น่าสนใจที่จะตรวจสอบว่า mptr สามารถทำซ้ำกับเซลล์ได้หรือไม่ และอาจปรับปรุงขอบเขตของการฟื้นฟูได้หรือไม่

อ้างอิง:

กิลล์ ดี, แพร์รี่ เอ, ซานโตส เอฟ, และคณะ การฟื้นฟูเซลล์มนุษย์แบบ multi-omic โดยการเขียนโปรแกรมซ้ำชั่วคราวในระยะการเจริญเติบโต เอไลฟ์- 2022;11:e71624. เผยแพร่เมื่อ 2022 เมษายน 8. doi:10.7554/eLife.71624



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า