Gentherapie verlängert das Leben von Mäusen um 30%

Vergleichszustand von Mäusen. Eine neu programmierte Maus + Dox hat einen viel besseren Zustand als eine gleichaltrige -Dox-Maus. Das Experiment umfasste Mäuse mit einer seltenen genetisch bedingten Krankheit - dem Hutchinson-Guildford-Syndrom , die vorzeitiges Altern verursacht. Solche Mäuse wurden der Einfachheit halber genommen, damit das Altern schneller beginnen konnte und sich die Ergebnisse der zellulären Reprogrammierung manifestierten. Das

Altern des Körpers erhöht das Risiko für viele Krankheiten und den Tod. Daher haben Wissenschaftler lange nach Wegen gesucht, die Programme des Körpers biologisch zu verändern, um die Jugend zu verlängern und den Beginn des Alters zu verzögern. Vielleicht wird es in Zukunft möglich sein, das Einsetzen des Alters im Allgemeinen zu verhindern, was das Krankheitsrisiko erheblich verringert und die durchschnittliche Lebenserwartung der würdigsten Menschen erhöht.

Frühere In-vitro-Studien haben gezeigt, dass tatsächlich eine Möglichkeit zur Zellverjüngung besteht. Dies wurde durch Zellreprogrammierung gezeigt, dh durch Verwendung induzierter Stammzellen, die durch epigenetische Programmierung aus pluripotenten Zellen erhalten wurden.

In-vitro-Laborexperimente haben die Tatsache der Verjüngung bestätigt, und jetzt führten Wissenschaftler zum ersten Mal ein Experiment an Lebewesen durch , dh in einem lebenden Organismus (in vivo). In einem gut untersuchtenAmerikanische Wissenschaftler haben auf dem Gebiet der Zellreprogrammierung nichts grundlegend Neues erfunden, aber jetzt können Sie eine alte lebende Maus mit einer verjüngten lebenden Maus des gleichen biologischen Alters mit Ihren eigenen Augen vergleichen (siehe Foto C in der Abbildung oben). Der Übergang von In-vitro-Experimenten zu Experimenten mit lebenden Organismen ist ein großer Schritt vorwärts auf dem Weg zu echten genetischen Experimenten am Menschen.

Neuprogrammierung der Zellen

Die Reprogrammierung des genetischen Systems von Zellen erfolgt unter dem Einfluss von Reprogrammierungsfaktoren. Einfach ausgedrückt, mit Hilfe der medikamenteninduzierten viralen Transgene 0ct4, Sox2, Klf4 und c-Myc.

Infolgedessen umgehen einige somatische Zellen die Mechanismen der Zellalterung und werden aufgrund der Expression von 0ct4, Sox2, Klf4 und c-Myc in induzierte pluripotente Stamm-CiPSD-Zellen umgewandelt. Bei einem Lebewesen bedeutet dies, den Körper mit allen damit verbundenen Effekten zu verjüngen - den Zustand verschiedener Systeme zu verbessern und die durchschnittliche Lebenserwartung zu erhöhen.


Mausmuskelgewebe vor und nach der Reprogrammierung von Zellen

Im Gegensatz zur Gentechnik wird hier die Epigenetik eingesetzt.Das heißt, Gene, die sich bereits im Körper befinden, ohne direkte Veränderung der DNA "einschalten" und "ausschalten".

In diesem Fall führt der Ausdruck von 0ct4, Sox2, Klf4 und c-Myc eine Steuerfunktion aus. Diese spezifischen Gene sind nur in Embryonen aktiv und sollten bei Erwachsenen nicht funktionieren. Wenn sie bei einem Erwachsenen künstlich aktiviert werden, werden gewöhnliche adulte Zellen wieder in Stammzellen umprogrammiert. Die Geweberegeneration findet statt und das biologische Alter des Körpers nimmt ab.

Ein Experiment zur Verjüngung älterer Zellen wurde 2011 erfolgreich in vitro durchgeführt. Nun wurde es in vivo wiederholt, dh in einem lebenden Organismus der Maus. Wissenschaftler konnten eine Methode der zyklischen Gentherapie finden, die die Nebenwirkungen - vorzeitige Sterblichkeit und Bildung von Teratomen - beseitigt und das Leben von Mäusen verlängert.

Laut Wissenschaftlern wird eine solche Methode im menschlichen Körper nicht funktionieren. Dieser Prozess wird jedoch dazu beitragen, die grundlegenden Ursachen des Alterns besser zu verstehen und unmittelbare biologische Faktoren zu identifizieren, aufgrund derer der Körper zu einem bestimmten Zeitpunkt seine Fähigkeit zur Regeneration und Reproduktion verliert.

Ursachen des Alterns

Der Beginn der Körperdegradation und des Alterns ist eines der größten Rätsel der Biologie. Warum regenerieren sich einige Körpergewebe und altern nie (z. B. Fortpflanzungszellen), während andere einen Abbau-Mechanismus beinhalten?

Wissenschaftler haben derzeit keinen Konsens über die Ursachen des Alterns. Die maßgeblichsten werden als evolutionäre genetische und evolutionäre physikalische Theorien angesehen. Anhänger der ersten Theorie glauben, dass das Altern durch die Anhäufung von Mutationen im Körper verursacht wird, auch unter dem Einfluss spezieller pleiotroper Gene. Anhänger der zweiten Theorie glauben, dass das Altern aufgrund der optimalsten Verteilung der Körperressourcen erfolgt .

In jedem Fall können Sie mithilfe gentechnischer Methoden versuchen, Änderungen vorzunehmen und Fehler in den integrierten biologischen Programmen zu korrigieren. Wenn das Altern als solcher Fehler angesehen wird, kann es theoretisch korrigiert werden.

In Bezug auf diese Methode der Verjüngung gibt es noch viele unerforschte Fragen. Erstens sollten Tests an gesunden Tieren durchgeführt werden, und nicht nur an Mäusen mit einer angeborenen Fehlbildung vorzeitigen Alterns. Zweitens sollten Sie sicherstellen, dass alle Organe gleichermaßen von der Verjüngung betroffen sind. Was passiert zum Beispiel in dem zentralen System, in dem der Zellersatz begrenzt ist? Stimmen Sie zu, denn niemand möchte in einem jungen Körper mit gesunden Organen und starken Muskeln bleiben, sondern mit einem alten Gehirn.

Bisher wurden die sozialen Folgen einer steigenden Lebenserwartung in der gesamten Bevölkerung oder einem Teil davon nicht sehr gut untersucht. Natürlich werden Menschen weiterhin in Kriegen, bei Verkehrsunfällen, bei Unfällen und bei tödlichen Krankheiten sterben. Infolgedessen wird niemand für immer leben, aber die Dauer einer bestimmten Person ohne garantiertes Altern vorherzusagen, wird sehr problematisch sein. Wenn wir davon ausgehen, dass der Körper nicht altert, ist nicht klar, auf welcher Ebene das Rentenalter festgelegt und eine Rente gezahlt werden soll. Dies ist wahrscheinlich nicht das einzige Problem, mit dem die Menschheit mit einer Erhöhung der durchschnittlichen Lebenserwartung konfrontiert sein wird.

Die wissenschaftliche Arbeit veröffentlicht 15. Dezember 2016 im Journal of the Cell (doi: 10.1016 / j.cell.2016.11.052, pdf)

Source: https://habr.com/ru/post/de399997/