KINESKI znanstvenici nedavno su objavili da su prvi put u povijesti uspjeli sistemski preokrenuti biološko starenje kod primata bliskih ljudima i to uz pomoć stanica ljudskog podrijetla.

Ne radi se o miševima ni o pokusima u epruveti, nego o pravim majmunima, genetski i fiziološki vrlo sličnima čovjeku.

Rezultati studije, objavljeni u prestižnom časopisu Cell otvaraju vrata nečemu što su mnogi donedavno smatrali znanstvenom fantastikom – stvarnoj regeneraciji tijela, vitalnih organa i mozga.

Predvodnici utrke u regeneraciji

Istraživački tim vodili su profesor Jing Qu i profesor Guang-Hui Liu s Chinese Academy of Sciences, institucije koja posljednjih godina predvodi svjetsku utrku u regenerativnoj biologiji i biotehnologiji.

Njihov cilj bio je stvoriti tzv. senescence-resistant human mesenchymal progenitor cells (SRCs) – ljudske mezenhimske progenitorske stanice koje su genetski "programirane" da budu otpornije na starenje. Te su stanice svojevrsni "biološki majstori za popravke" – mogu popravljati tkiva, stvarati kosti, hrskavicu, krvne žile i mišiće. No s godinama i one stare, gube energiju i sposobnost regeneracije.

Znanstvenici su, koristeći CRISPR tehnologiju mijenjanja gena i druge precizne genske alate, modificirali stanice tako da izbjegavaju stanje koje se naziva stanična senescencija – u kojem se stanice prestaju dijeliti, ali i dalje izlučuju upalne molekule koje oštećuju okolno tkivo.

Eksperiment na majmunima vrlo sličnim ljudima

Tim je potom te modificirane ljudske stanice testirao na makakijima (cynomolgus macaques), primatima koji dijele visok stupanj genetske sličnosti s ljudima - oko 93%.

Za usporedbu, miševi, koji se često koriste u laboratorijskim istraživanjima kao modeli, s nama dijele oko 85% DNA.

U eksperimentu koji je trajao 44 tjedna stariji su majmuni redovito dobivali injekcije ovih stanica.

Pomlađeno 10 organskih sustava

Nakon deset mjeseci tretmana, zabilježeno je pomlađivanje u deset organskih sustava i u 61 tipu tkiva, uključujući mozak, kosti, zube, reproduktivni sustav, krvne žile i imunološke stanice.

Najimpresivniji rezultat istraživanja je to što niti jedna životinja nije pokazala štetne nuspojave tretmana. Nije bilo tumora, imunološkog odbacivanja, gubitka težine ni drugih znakova toksičnosti.

Kako su znanstvenici znali da se majmuni doista pomlađuju?

Znanstvenici su u eksperimentu koristili niz epigenetskih satova – algoritama koji analiziraju kemijske oznake na DNA i prilično pouzdano procjenjuju biološku starost stanica.

Rezultati su pokazali značajno smanjenje epigenetske starosti u više tkiva, uključujući mozak i jetru. U nekim slučajevima, biološka starost smanjila se za nekoliko godina, što je ogroman učinak kod primata čiji je životni vijek sličan ljudskom.

Što se zapravo dogodilo u tijelu?

Jedan od ključnih uvida bio je da SRC stanice ne djeluju samo tamo gdje su ubrizgane, već i u drugim dijelovima tijela, putem signala koje šalju u krvotok – tzv. egzosoma koji prenose proteine i molekule RNA. Ti egzosomi mogu potaknuti regeneraciju u udaljenim organima, što znači da terapija ima sistemski učinak.

Promjene nisu bile samo molekularne; životinje su pokazale poboljšanja u funkcijama – od gustoće kostiju do aktivnosti mozga i imunološkog odgovora.

Ranije zabilježeno samo kod miševa

Neke su čak pokazivale obnovu reproduktivnih funkcija, što je ranije zabilježeno samo kod miševa.

Također, u više od 50% ispitivanih tkiva zabilježena je povratna regulacija mreža gena povezanih sa starenjem, a analize su pokazale da su profili stanične ekspresije u perifernim krvnim stanicama preokrenuti za oko 33%, u hipokampusu mozga oko 42%, a u jajnicima oko 45%. Epigenetski i stanični satovi procijenili su da su biološke dobi neurona vraćene unazad za oko 6-7 godina, a oocita za 5 godina.

Autori su zaključili da jedan od ključnih mehanizama djelovanja SRC stanica leži u njihovim egzosomima, odnosno da sadrže molekule koje smanjuju kroničnu upalu i pomažu u održavanju stabilnosti genoma i epigenoma.

Kada su izolirani egzosomi SRC stanica primijenjeni u ispitivanjima na miševima, primijećeno je smanjenje degeneracije organa. U in vitro studijama ti egzosomi su pokazali pomlađujuću sposobnost u ljudskim neuronima, stanicama jajnika, endotelnim stanicama i hepatocitima, što sugerira da signalizacija egzosoma može biti ključni mehanizam u procesu reverzije starenja.

Zašto je ovo otkriće važno?

Znanstvenici sada planiraju proširiti istraživanje na druge primate te eventualno, u nekoliko narednih godina, započeti klinička ispitivanja na ljudima, ukoliko sigurnosni podaci ostanu besprijekorni.

Ističu da im cilj nije postizanje besmrtnosti, nego liječenje bolesti povezanih sa starenjem – poput osteoporoze, Alzheimerove bolesti, dijabetesa tipa 2 i degeneracije organa.

Studija je izazvala odjek u znanstvenoj zajednici jer je pokazala da terapija ljudskim stanicama može sustavno pomlađivati organizam primata, da taj učinak zahvaća više sustava, uključujući mozak te da terapija nema toksičnih ili karcinogenih posljedica.

Drugim riječima, imamo prvu klinički relevantnu potvrdu da je moguće ne samo usporiti starenje nego djelomično vratiti biološki sat unatrag, barem u životinjama koje su bliske čovjeku.

Što slijedi?

Kako piše portal Chinese Academy of Sciences (CAS), ovo otkriće sugerira da bi signalizacija putem egzosoma mogla biti temeljni put za preokretanje procesa starenja.

"Ovi nalazi ističu terapiju SRC‑om kao obećavajuću intervenciju za višesistemsko starenje. Pokazuje zaštitnu učinkovitost u više međusobno povezanih sustava poput živčanog, reproduktivnog i imunološkog sustava te nudi holistički pristup koji nadilazi terapije usmjerene na pojedinačne ciljeve."