Các yếu tố Yamanka tái lập trình tế bào thành các tế bào gốc phôi có tiềm năng phát huỳnh quang,
chúng khiến các tế bào thiết lập lại nhận dạng tế bào (do đó các tế bào quên đi chức năng và các cơ quan mà chúng được định sẵn) chỉ bằng 4 yếu tố lập trình
(Oct4, Sox2, Klf4 và c-Myc (OSKM)) Việc tiếp xúc với các yếu tố tái lập trình trong một thời gian đủ dài giúp đảo ngược tuổi của tế bào mà không xóa đi danh tính của nó.
Đây là cơ sở cho việc lập trình lại một phần tế bào.
Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature, các nhà khoa học đã báo cáo tác dụng của nó đối với sự hình thành thần kinh, tạo ra các tế bào thần kinh mới.
Tăng sản xuất nguyên bào thần kinh;
Đã qua lâu rồi cái thời mà người ta thường có quan niệm sai lầm rằng não già không tạo ra tế bào thần kinh mới.
Kể từ đó, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng một số khu vực nhất định của não, chẳng hạn như vùng hồi hải mã và vùng bán cầu não (SVZ),
chứa các hốc thần kinh giúp phát triển các tế bào thần kinh mới ngay cả ở tuổi trưởng thành.
Tuy nhiên, quá trình này chậm lại đáng kể theo tuổi tác.
Trong nghiên cứu của mình, các nhà nghiên cứu đã sử dụng loại cocktail Yamanaka OSKM cổ điển.
Nhiều nhà nghiên cứu đã quan tâm đến việc làm thế nào để tăng hiệu quả của việc tái lập trình và giảm nguy cơ mắc các khối u,
các khối u chủ yếu liên quan đến c-Myc, nhưng điều này không xảy ra trong nghiên cứu này.
Đầu tiên, các nhà khoa học tiến hành tái lập trình toàn bộ cơ thể bằng cách tạo ra những con chuột biến đổi gen biểu hiện OSKM khi được điều trị bằng tác nhân kích hoạt phân tử:
trong trường hợp này là doxycycline.
Bằng cách sử dụng phương pháp giải trình tự RNA đơn bào, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng theo tuổi tác, tỷ lệ nguyên bào thần kinh, tiền thân trực tiếp của tế bào thần kinh, trong số hậu duệ của tế bào gốc thần kinh (NSC), giảm dần, cho thấy khả năng tạo thần kinh bị suy giảm.
Việc điều trị đã đảo ngược xu hướng này, đưa tỷ lệ nguyên bào thần kinh trở lại mức trẻ trung.
Tiếp theo, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một mô hình chuột thậm chí còn phức tạp hơn, trong đó biểu hiện OSKM bị giới hạn về mặt không gian chỉ ở SVZ.
Thật thú vị, hạn chế này cho phép họ tăng thời gian biểu hiện của OSKM đến mức có thể gây chết người trong mô hình toàn cơ thể và hoạt động an toàn.
Tác động lên NSC và nguyên bào thần kinh thậm chí còn ấn tượng hơn so với việc lập trình lại toàn bộ cơ thể.
Các chỉ số nơ-ron được lập trình lại
Để tránh những ảnh hưởng trên diện rộng, các nhà nghiên cứu cũng tiến hành thí nghiệm với NSC được nuôi cấy in vitro.
Cũng giống như một sinh vật sống, NSC được thu hoạch từ những con chuột già tạo ra tỷ lệ nguyên bào thần kinh thấp hơn so với những NSC được thu hoạch từ những con chuột trẻ hơn.
Điều trị NSC bằng OSKM đã làm tăng tỷ lệ nguyên bào thần kinh ở thế hệ con cháu của chúng,
gợi ý tác dụng giống như tái tạo "đưa mọi thứ trở lại bình thường".
Tuy nhiên, chúng tôi quan tâm đến tế bào thần kinh chứ không phải tiền thân của nguyên bào thần kinh.
Việc điều trị có dẫn đến nhiều tế bào thần kinh được sinh ra hơn không? Rõ ràng là có.
Ở chuột, các nguyên bào thần kinh có nguồn gốc từ SVZ di chuyển đến vùng khứu giác, nơi chúng trở thành tế bào thần kinh trưởng thành (điều này cho thấy khứu giác quan trọng như thế nào đối với những động vật này).
Theo tuổi tác, quá trình này chậm lại đáng kể.
Điều trị OSKM làm tăng số lượng tế bào thần kinh sinh ra trong khứu giác, mặc dù không đến mức thiếu niên.
Sử dụng quá trình sao chép tế bào đơn và xác nhận khả năng miễn dịch, chúng tôi nhận thấy rằng việc lập trình lại toàn bộ cơ thể một phần ở chuột già đảo ngược một phần khiếm khuyết liên quan đến tuổi tác về tỷ lệ nguyên bào thần kinh trong hốc thần kinh SVZ.
Hiệu ứng "trẻ hóa" này có thể được tái tạo bằng cách nhắm mục tiêu vào chính SVZ để lập trình lại một phần, biểu thị một hiện tượng nội tại.
Hơn nữa, việc lập trình lại một phần các NSC cũ trong nuôi cấy tế bào sẽ tự động tăng cường sự biệt hóa của chúng thành các tế bào tiền thân thần kinh.
Nghiên cứu được đề cập cho thấy tác động của việc tái lập trình một phần trong bộ não già bằng cách kiểm tra một cách có hệ thống tác động của nó lên một số loại tế bào khác nhau.
Nghiên cứu đầy đủ:
