Yamanka faktörleri, hücreleri florin güçlü embriyonik kök hücrelere yeniden programlıyor, yalnızca 4 programlama faktörünü (Oct4, Sox2, Klf4 ve c-Myc (OSKM)) kullanarak hücrelerin hücresel kimliklerini sıfırlamalarına neden oluyor (böylece hücreler işlevlerini ve hedeflendikleri organları unutuyorlar)
Yeniden programlama faktörlerine yeterli bir süre maruz kalmak, kimliğini silmeden hücrenin yaşını tersine çevirmeyi mümkün kılıyor.
Bu, kısmi hücre yeniden programlamasının temelidir.
Nature dergisinde yayınlanan bir çalışmada, bilim insanları bunun nörojenez, yani yeni nöronların oluşumu üzerindeki etkisini rapor ediyor.
Nöroblast üretiminde artış;
Yaşlı beyinlerin yeni nöronlar üretmediği yönünde yaygın bir yanlış kanı olan günler çoktan geride kaldı.
O zamandan bu yana bilim insanları, hipokampus ve subventriküler bölge (SVZ) gibi beynin belirli bölgelerinin, yetişkinlikte bile yeni nöronların ortaya çıkmasına neden olan nörojenik nişler içerdiğini keşfettiler.
Ancak bu süreç yaşlandıkça önemli ölçüde yavaşlar.
Araştırmacılar yaptıkları çalışmada klasik Yamanaka OSKM kokteylini kullandılar.
Birçok araştırmacı, yeniden programlamanın verimliliğinin nasıl artırılacağı ve tümörlerin (temel olarak c-Myc ile ilişkili tümörler) risklerinin nasıl azaltılacağıyla ilgileniyordu, ancak bu çalışmada durum böyle değildi.
İlk olarak bilim insanları, moleküler bir tetikleyiciyle (bu durumda doksisiklin) tedavi edildiğinde OSKM'yi eksprese eden genetiği değiştirilmiş fareler yaratarak tüm vücudun yeniden programlanmasına yöneldi.
Tek hücreli RNA dizilimini kullanan araştırmacılar, yaşla birlikte, nöral kök hücrelerin (NSC'ler) soyundan gelenler arasında nöronların doğrudan öncüleri olan nöroblastların oranının azaldığını, bunun da nörojenezin bozulduğunu gösterdiğini buldular.
Tedavi bu eğilimi tersine çevirerek nöroblastların oranını gençlik seviyelerine döndürdü.
Daha sonra araştırmacılar, OSKM ifadesinin mekansal olarak yalnızca SVZ ile sınırlandırıldığı daha da karmaşık bir fare modeli kullandılar.
İlginç bir şekilde, bu kısıtlama onlara OSKM'nin ifade süresini tüm vücut modelinde ölümcül olabilecek bir düzeye çıkarmalarına olanak tanıdı ve güvenli bir şekilde çalıştı.
NSC'ler ve nöroblastlar üzerindeki etki, tüm vücudun yeniden programlanmasından çok daha etkileyiciydi.
Yeniden programlanmış nöron metrikleri
Niş çapındaki etkilerden kaçınmak için araştırmacılar ayrıca in vitro kültürlenen NSC'lerle deneyler yaptılar.
Tıpkı canlı bir organizma gibi, yaşlı farelerden toplanan NSC'ler, genç farelerden toplananlara göre daha düşük oranda nöroblast üretti.
NSC'lerin OSKM ile tedavisi, yavrularındaki nöroblastların oranını arttırdı,
"işleri normale döndürme" rejeneratif benzeri bir etkiyi akla getiriyor.
Ancak, bizim ilgilendiğimiz şey nöroblast öncüleri değil, nöronlardır.
Tedavi daha fazla nöronun doğmasıyla sonuçlandı mı? Görünüşe göre evet.
Farelerde, SVZ'den türetilen nöroblastlar koku alma bölgesine göç ederek burada olgun nöronlar haline gelirler (bu, koku alma duyusunun bu hayvanlar için ne kadar önemli olduğunu gösterir).
Yaşlandıkça bu süreç önemli ölçüde yavaşlar.
OSKM tedavisi, gençlik düzeylerinde olmasa da, koku alma soğanında doğan nöronların sayısını artırdı.
Tek hücreli transkripsiyon ve immün boyama doğrulamasını kullanarak, yaşlı farelerde kısmi tüm vücut yeniden programlamasının, SVZ nörojenik nişindeki nöroblastik orandaki yaşa bağlı kusuru kısmen tersine çevirdiğini bulduk.
Bu "gençleştirme" etkisi, kısmi yeniden programlama için SVZ'nin kendisini hedefleyerek yeniden üretilebilir; bu, içsel bir olguya işaret eder.
Dahası, eski NSC'lerin hücre kültüründe kısmen yeniden programlanması, bunların nöral progenitörlere farklılaşmasını özerk bir şekilde artırır.
Söz konusu çalışma, eski beyinlerdeki kısmi yeniden programlamanın etkisini, birkaç farklı hücre türü üzerindeki etkisini sistematik olarak test ederek ortaya koyuyor.
Çalışmanın tamamı:
