Epuiarea celulelor stem este unul dintre mecanismele îmbătrânirii. Reînnoirea pool-ului de celule stem îmbătrânite cu celule exogene noi sună ca o idee bună, dar atunci când noile celule interacționează cu un organism îmbătrânit, ele tind să experimenteze îmbătrânirea accelerată și senescența. Pentru a depăși această problemă, într-un nou studiu publicat în revista Cell, cercetătorii din China au creat celule stem modificate genetic și le-au injectat în maimuțe cynomolgus.
Echipa a început cu celule progenitoare mezenchimale umane sălbatice (MPC-uri), celule stem care se pot diferenția în mai multe tipuri de celule și au un risc imunogenic scăzut: ele exprimă puține proteine de suprafață care pot fi recunoscute de sistemul imunitar și secretă factori care calmează de fapt imunitatea din jurul lor.
MPC-urile au fost diferențiate din celulele stem embrionare umane modificate printr-un sistem de editare bazat pe CRISPR, care a ajustat FOXO3, un factor de transcripție care coordonează rezistența la stres și repararea. FOXO3 este considerat un „gen al longevității” promițător, deoarece prelungește durata de viață și starea de sănătate în modelele animale și este asociat cu longevitatea umană. În celulele stem, FOXO3 ajută la menținerea acestora quiescente dar competente, și modulează semnalizarea inflamatorie.
În termeni mai tehnici, cercetătorii au înlocuit două reziduuri de serină (Ser253 și Ser315) cu alanină, eliminând capacitatea acestor situsuri de a fi fosforilate. Deoarece fosforilarea la aceste situsuri promovează în mod normal exportul nuclear și inactivarea FOXO3, această mutație menține FOXO3 activ pentru mai mult timp.
În vitro, cercetătorii au confirmat că MPC-urile lor rezistente la senescență (SRC-uri) aveau un fenotip mai tânăr decât MPC-urile sălbatice (WTC-uri), prezentând markeri mai scăzuți de senescență și inflamație (SA-β-gal, IL-6, IL-8), telomeri mai lungi și heterocromatină mai stabilă. SRC-urile erau mai competente la diferențiere și mai rezistente la factorii de stres, și aveau programele lor de proliferare și de supresie a tumorii upregulate.
În experimentul principal, maimuțele cynomolgus au fost împărțite în patru grupe de vârstă. Cele trei grupe mai tinere au fost folosite pentru studierea îmbătrânirii naturale la aceste animale și pentru crearea mai multor ceasuri personalizate, care combină modelele de expresie genetică și metilare a ADN-ului în mai multe țesuturi pentru a estima vârsta biologică a fiecărui animal. Ultima și cea mai veche grupă (19-23 ani) a format cohorta de intervenție și a fost împărțită în subgrupe care au primit un tratament fals, MPC-uri umane WTC sau SRC-uri umane.
Grupurile de tratament au primit infuzii IV bi-săptămânale timp de 44 de săptămâni, iar la finalizarea tratamentului s-a efectuat o serie mare de teste. Prima parte s-a concentrat pe creier. Din punct de vedere funcțional, într-o sarcină de memorie cu recompensă întârziată, grupul SRC a avut o performanță semnificativ mai bună decât controalele vechi, în timp ce rezultatele grupului WTC nu erau clar distincte de…
Senior Editor RevistaSanatatii.ro. Pasionat de lifespan, fan David Sinclair.