العلاج الجيني يطيل عمر الفئران بنسبة 30٪

حالة مقارنة الفئران. الماوس الذي تمت إعادة برمجته + Dox لديه حالة أفضل بكثير من الماوس oxDox من نفس العمر. تضمنت التجربة الفئران المصابة بمرض وراثي نادر - متلازمة هاتشينسون - جيلفورد ، التي تسبب الشيخوخة المبكرة. تم أخذ هذه الفئران من أجل الراحة ، بحيث يمكن أن تبدأ الشيخوخة بشكل أسرع وتتجلى نتائج إعادة البرمجة الخلوية.تزيد

شيخوخة الجسم من خطر العديد من الأمراض والوفاة. لذلك ، كان العلماء يبحثون منذ فترة طويلة عن طرق لتغيير برامج الجسم بيولوجيًا من أجل إطالة عمر الشباب وتأخير ظهور الشيخوخة. ربما في المستقبل سيكون من الممكن منع ظهور الشيخوخة بشكل عام ، مما سيقلل بشكل كبير من مخاطر الأمراض ويزيد متوسط ​​العمر المتوقع لأكثر الناس جدارة.

أظهرت الدراسات السابقة في المختبر أن هناك بالفعل إمكانية تجديد الخلايا. وقد ظهر ذلك من خلال إعادة برمجة الخلايا ، أي باستخدام الخلايا الجذعية المستحثة التي تم الحصول عليها من الخلايا متعددة القدرات عن طريق البرمجة الجينية.

أكدت التجارب المختبرية في المختبر حقيقة التجدد ، وأجرى العلماء لأول مرة تجربة على الكائنات الحية ، أي داخل كائن حي (في الجسم الحي). و مدروسةلم يخترع العلماء الأمريكيون أي شيء جديد بشكل أساسي في مجال إعادة برمجة الخلايا ، ولكن الآن يمكنك مقارنة مع عينيك ماوسًا حيًا قديمًا مع ماوس حي مجدد من نفس العمر البيولوجي (انظر الصورة C في الرسم التوضيحي أعلاه). يعد الانتقال من التجارب "في المختبر" إلى التجارب على الكائنات الحية خطوة عملاقة إلى الأمام على طريق التجارب الجينية الحقيقية في البشر.

إعادة برمجة الخلية

تحدث إعادة برمجة النظام الجيني للخلايا تحت تأثير عوامل إعادة البرمجة. ببساطة ، بمساعدة الجينات الفيروسية التي يسببها الدواء 0ct4 ، Sox2 ، Klf4 و c-Myc.

ونتيجة لذلك ، تتجاوز بعض الخلايا الجسدية آليات شيخوخة الخلية ، ونتيجة للتعبير عن 0ct4 و Sox2 و Klf4 و c-Myc ، يتم تحويلها إلى خلايا CiPSD الجذعية المستحثة. في مخلوق حي ، يعني هذا تجديد شباب الجسم بكل الآثار المصاحبة - تحسين حالة الأنظمة المختلفة وزيادة متوسط ​​العمر المتوقع.


أنسجة عضلة الفأر قبل وبعد إعادة برمجة الخلايا على

عكس الهندسة الوراثية ، يتم استخدام علم الوراثة اللاجيني هنا.، أي "تشغيل" و "إيقاف" الجينات الموجودة بالفعل في الجسم ، دون تغيير مباشر في الحمض النووي.

في هذه الحالة ، يؤدي التعبير عن 0ct4 و Sox2 و Klf4 و c-Myc وظيفة تحكم. هذه الجينات المحددة نشطة فقط في الأجنة ، وفي البالغين لا يجب أن تعمل. إذا تم تنشيطها بشكل مصطنع في شخص بالغ ، تتم إعادة برمجة الخلايا البالغة العادية مرة أخرى إلى الخلايا الجذعية. تجدد الأنسجة يحدث والعمر البيولوجي للجسم "يتناقص".

تم إجراء تجربة تجديد الخلايا المسنة بنجاح في عام 2011 في المختبر. الآن تم تكرارها في الجسم الحي ، أي في كائن حي للفأر. تمكن العلماء من العثور على طريقة للعلاج الجيني الدوري الذي يزيل الآثار الجانبية - الوفيات المبكرة وتشكيل الأورام المسخية - ويطيل فعليًا حياة الفئران.

وفقا للعلماء ، لن تعمل هذه الطريقة في جسم الإنسان. ومع ذلك ، ستساعد هذه العملية على فهم الأسباب الأساسية للشيخوخة بشكل أفضل وتحديد العوامل البيولوجية المباشرة ، التي يفقد الجسم في وقت معين قدرته على التجدد والتكاثر فيها.

أسباب الشيخوخة

بداية تدهور الجسم والشيخوخة هي واحدة من أكبر الألغاز في علم الأحياء. لماذا تتجدد بعض أنسجة الجسم ولا تتقدم أبدًا (على سبيل المثال ، الخلايا التناسلية) ، في حين أن البعض الآخر يشمل آلية التحلل؟

لا يوجد لدى العلماء حاليا إجماع حول أسباب الشيخوخة. تعتبر الأكثر موثوقية النظريات الجينية التطورية والنظرية الفيزيائية التطورية. يعتقد أتباع النظرية الأولى أن الشيخوخة ناجمة عن تراكم الطفرات في الجسم ، بما في ذلك تحت تأثير الجينات متعددة الأوعية الخاصة. يعتقد أتباع النظرية الثانية أن الشيخوخة تحدث بسبب التوزيع الأمثل لموارد الجسم .

على أي حال ، باستخدام طرق الهندسة الوراثية ، يمكنك محاولة إجراء تغييرات وتصحيح الأخطاء في البرامج البيولوجية المضمنة. إذا كان الشيخوخة تعتبر مثل هذا الخطأ ، فيمكن تصحيحه نظريًا.

فيما يتعلق بطريقة التجديد هذه ، لا يزال هناك العديد من الأسئلة غير المستكشفة. أولاً ، يجب إجراء الاختبارات على الحيوانات السليمة ، وليس فقط على الفئران ذات التشوه الخلقي للشيخوخة المبكرة. ثانيًا ، يجب التأكد من أن جميع الأعضاء تتأثر بالتجديد على قدم المساواة. على سبيل المثال ، ماذا يحدث في النظام المركزي حيث يكون استبدال الخلايا محدودًا؟ توافق ، لأن لا أحد يريد البقاء في جسم شاب بأعضاء سليمة وعضلات قوية ، ولكن بدماغ قديم.

حتى الآن ، لم يتم دراسة العواقب الاجتماعية لزيادة متوسط ​​العمر المتوقع لجميع السكان أو جزء منه بشكل جيد. بالطبع ، سيستمر الناس في الموت في الحروب ، وفي حوادث الطرق ، والحوادث والأمراض الفتاكة. ونتيجة لذلك ، لن يعيش أحد إلى الأبد ، ولكن التنبؤ بمدة شخص معين في غياب الشيخوخة المضمونة سيكون مشكلة كبيرة. إذا افترضنا أنه لا يوجد شيخوخة في الجسم ، فليس من الواضح في أي مستوى لتحديد سن التقاعد والبدء في دفع المعاش التقاعدي. ربما لا تكون هذه هي المشكلة الوحيدة التي ستواجهها البشرية مع زيادة متوسط ​​العمر المتوقع.

تم نشر العمل العلمي في 15 ديسمبر 2016 في مجلة Cell (doi: 10.1016 / j.cell.2016.11.11.052 ، pdf)

Source: https://habr.com/ru/post/ar399997/