Ssaki, w tym człowiek mają ograniczoną zdolność odnowy tkanek nawet w porównaniu do ryb czy jaszczurek. Jednak zespół z Salk Institute (USA) zdołał odmłodzić część komórek wątroby dojrzałych myszy i nakłonić je do regeneracji narządu.

„Jesteśmy podekscytowani postępami w naprawie komórek uszkodzonej wątroby, ponieważ pewnego dnia podejścia takie jak to może pozwolić nawet na odbudowę całego organu” - mówi Juan Carlos Izpisua Belmont, jeden z autorów pracy opublikowanej w piśmie „Cell Reports” (https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2211124722004910).

„Nasze odkrycia mogą odprowadzić do opracowania nowych terapii infekcji, raka i genetycznych chorób wątroby, a także schorzeń metabolicznych, takich jak niealkoholowe stłuszczeniowe zapalenie wątroby” - dodaje.

Jego zespół wcześniej pokazał, że cztery przeprogramowujące komórki cząsteczki (Oct-3/4, Sox2, Klf4 i c-Myc), znane jako czynniki Yamanaka mogą spowolnić starzenie i poprawić regenerację mięśni myszy.

W najnowszym badaniu naukowcy wykorzystali te same czynniki. Pod wpływem tych cząsteczek część dojrzałych komórek wątroby powróciła do wcześniejszego, niedojrzałego stanu.

„W porównaniu do większości naszych organów, wątroba dużo lepiej radzi sobie z naprawą swojej tkanki” - podkreśla współautorka dokonania, dr Mako Yamamoto. „Aby sprawdzić, czy można wzmocnić regenerację tkanek ssaków, przetestowaliśmy czynniki Yamanaka na mysich wątrobach” - wyjaśnia badaczka.

Jedno z najwyższych wyzwań związanych z odmładzaniem komórek i regeneracją tkanek polega na odpowiednim kontrolowaniu działania pobudzających te procesy czynników. Zaburzenie równowagi może bowiem prowadzić np. do niekontrolowanych podziałów i powstawania guzów.

Aby temu zapobiec, naukowcy traktowali myszy czynnikami Yamanaka tylko przez krótki czas. Potem bacznie przyglądali się temu, co dzieje się z komórkami.

Nawet po 9 miesiącach - mniej więcej po 1/3 czasu życia zwierząt, żadna mysz nie miała guzów.

„Czynniki Yamanaka to obosieczny miecz - zwraca uwagę jeden z badaczy, prof. Tomoaki Hishida. - Z jednej strony mają potencjał, aby nasilić regenerację wątroby przy uszkodzeniu jej tkanek, z drugiej jednak mogą powodować powstawanie guzów. Byliśmy podekscytowani tym, że nasza krótkotrwała interwencja przyniosła pozytywne efekty bez skutków szkodliwych - zwiększyła regenerację bez wywoływania raka”.

Po bliższym przyjrzeniu się działającym w odmładzaniu komórek mechanizmom badacze dokonali dodatkowego odkrycia. Zauważyli silne działanie genu o nazwie Top2a.

Koduje on enzym - topoizomerazę 2a, która pomaga rozłączać i ponownie łączyć nici DNA.

Kiedy naukowcy go zablokowali, zauważyli 40-krotną redukcję zmian w komórkach, co skutkowało dużo mniejszą liczbą odmłodzonych komórek.

Rola Top2a wymaga jednak dokładniejszego zbadania.

„Pozostaje wiele do zrobienia, zanim w pełni zrozumiemy molekularne podstawy odmładzania komórek. To podstawowy warunek stworzenia skutecznych i uniwersalnych terapii cofających skutki chorób u ludzi” - podkreśla prof. Izpisua Belmonte.(PAP)

Autor: Marek Matacz

mat/ agt/