In einer bahnbrechenden neuen Studie untersuchten die Forscher das Potenzial der „chemischen Neuprogrammierung“ – der Verwendung chemischer Verbindungen, um gealterte Zellen wieder in einen jüngeren Zustand zu versetzen.
Methoden:
Die Forschung konzentrierte sich auf die Rolle des Verlusts epigenetischer Informationen (Veränderungen, die nicht mit der DNA-Sequenz selbst zusammenhängen) bei der Zellalterung. Die Forscher entwickelten zwei neue Methoden zur Untersuchung des Alters von Zellen:
- Transkriptionsbasierte Alterungsuhr: Diese Methode misst die Expressionsniveaus spezifischer Gene, die mit dem Altern verbunden sind.
- Nukleozytoplasmatischer Test (NCC): Dieser Test testet die Kompartimentierung von Materialien zwischen dem Zellkern (Zellkern) und dem Zytoplasma, ein Prozess, der mit zunehmendem Alter schief geht.
Ergebnisse:
Mit den beiden neuen Methoden konnten die Forscher sechs verschiedene chemische Cocktails identifizieren, die den Zellalterungsprozess umkehren können.
Diese Cocktails führten dazu, dass alte Zellen wieder Gene exprimierten, die mit normaler Funktion und Wachstum zusammenhängen, und Merkmale junger Zellen zeigten.
Auswirkungen:
Diese Entdeckung könnte zur Entwicklung neuer und spannender Behandlungen für eine Vielzahl altersbedingter Krankheiten führen.
Ein wesentlicher Vorteil dieses Ansatzes besteht darin, dass keine genetische Veränderung der Zellen erforderlich ist, was die Risiken und Nebenwirkungen verringert.
Yamanaka-Cocktail-Technik:
Die Yamanaka-Cocktail-Technik, auch bekannt als Yamanaka-Faktoren, wurde 2006 von Professor Shinya Yamanaka entwickelt. Die Technik basiert auf vier Transkriptionsfaktoren (Oct4, Sox2, Klf4 und c-Myc), die hautähnliche Zellen (Fibroblasten) in pluripotente embryonale Stammzellen umwandeln können. Diese Zellen haben das Potenzial, jede Art von Zelle im Körper zu werden.
Die Beziehung zwischen der Yamanaka-Cocktail-Technik und der aktuellen Forschung:
Die aktuelle Studie verwendet einen ähnlichen Ansatz wie die Yamanaka-Cocktail-Technik, verwendet jedoch anstelle von Transkriptionsfaktoren chemische Cocktails. Diese Cocktails beeinflussen verschiedene Wege innerhalb der Zelle und bewirken, dass sie in einen jüngeren Zustand zurückkehrt.
Herausforderungen und Risiken:
Allerdings sind diese Ansätze nicht ohne Herausforderungen und Risiken.
Eine der größten Herausforderungen besteht darin, dass Yamanaka-Faktoren und chemische Cocktails unerwünschte genetische Veränderungen verursachen können, die zu Krebs führen können.
Darüber hinaus sind diese Techniken beim Menschen immer noch nicht wirksam genug und es bedarf weiterer Forschung, um sichere und wirksame Behandlungen zu entwickeln.
Die vollständige Studie: