Naukowcy odmłodzili ludzką komórkę. Pierwszy raz w historii
Komórki krwi 80-letniej osoby po przeprogramowaniu miały wiek molekularny poniżej 20 lat. Niemieccy badacze obserwowali ich odmładzanie przez ponad 100 dni.
Naukowcy z Uniwersytetu w Bonn dokonali niezwykłego eksperymentu. Przekształcili ludzkie komórki krwi w nerwowe komórki macierzyste i jednocześnie cofnęli ich zegar molekularny o ponad 60 lat. Opracowana przez nich metoda pozwala szczegółowo badać proces odmładzania i sprawdzać, jakie substancje mogą go przyspieszać. Odkrycie może pomóc w poszukiwaniu nowych metod leczenia chorób związanych ze starzeniem, w tym choroby Alzheimera.
Wyniki eksperymentu opublikowano 3 października 2026 roku w czasopiśmie naukowym „Aging Cell”.
Komórki 80-letniej osoby odmłodniały o ponad 60 lat
Niemieccy naukowcy wykorzystali próbki krwi pobrane od 15 osób w różnym wieku. Najmłodszym dawcą był noworodek, a najstarszy miał 101 lat. Wszystkie osoby dobrowolnie uczestniczyły w badaniu.
Z pobranych próbek wyodrębniono komórki prekursorowe czerwonych krwinek, czyli niedojrzałe komórki, z których normalnie powstają erytrocyty. Następnie badacze zmienili ich właściwości za pomocą specjalnych czynników regulujących aktywność genów.
W rezultacie uzyskali nerwowe komórki macierzyste, zdolne do dalszego rozwoju w komórki układu nerwowego.
Podczas analizy jednej z próbek naukowcy stwierdzili, że komórki pochodzące od 80-letniej osoby po przeprogramowaniu wykazywały wiek molekularny poniżej 20 lat.
Ozempic – lek na wszystko? Odchudza, leczy cukrzycę, a teraz jeszcze odmładza?
Profesor Oliver Brüstle, dyrektor Instytutu Neurobiologii Rekonstrukcyjnej Szpitala Uniwersyteckiego w Bonn, wyjaśnił w materiale prasowym uczelni, że naukowców szczególnie zainteresowały zmiany związane ze starzeniem.
– W najnowszym badaniu skupiliśmy się jednak na innym zjawisku – na obserwacji, że podczas przeprogramowywania komórki ulegają wyraźnemu odmłodzeniu – powiedział prof. Brüstle.
Badacze sprawdzili również, czy odmłodzone komórki odzyskują właściwości charakterystyczne dla młodego organizmu. Analizy potwierdziły zanik badanych oznak starzenia.
– Wiemy również, że to epigenetyczne odmłodzenie sprawia, iż komórki rzeczywiście zachowują się, jakby były młode – dodał naukowiec.
Jak naukowcy cofnęli zegar molekularny komórek?
Każda komórka ludzkiego organizmu zawiera zasadniczo ten sam materiał genetyczny. Jednak w trakcie rozwoju poszczególne komórki specjalizują się w wykonywaniu różnych zadań. Dlatego komórki krwi transportują tlen, komórki skóry chronią organizm, a neurony przekazują impulsy nerwowe.
O tym, jakie zadania wykonuje komórka, decyduje przede wszystkim aktywność jej genów. Naukowcy potrafią dziś wpływać na ten proces i zmieniać przeznaczenie wybranych komórek.
W eksperymencie wykorzystali dwa czynniki: SOX2 i c-MYC. Dzięki nim przekształcili komórki krwi w nerwowe komórki macierzyste.
Następnie zmierzyli ich wiek za pomocą zegarów epigenetycznych. Narzędzia te analizują zmiany chemiczne zachodzące w DNA wraz ze starzeniem organizmu.
Jednym z najważniejszych procesów jest metylacja DNA, czyli przyłączanie niewielkich grup chemicznych do określonych fragmentów materiału genetycznego. Zmiany te wpływają na aktywność genów, a ich charakterystyczne wzory pozwalają oszacować wiek biologiczny komórki.
Badacze z Wrocławia znaleźli sposób na zatrzymanie śmierci komórki. Wyniki opublikowało „Nature”
Właśnie na tej podstawie badacze ustalili, że przeprogramowane komórki miały znacznie młodszy profil epigenetyczny niż komórki pobrane od dawców.
Co ciekawe, po przeprogramowaniu wiek epigenetyczny badanych komórek wynosił średnio około 13 procent wieku ich dawców już na wczesnym etapie hodowli. W późniejszych etapach odmłodzenie było jeszcze większe.
Odmładzanie trwało ponad 100 dni. Wcześniej nie mogli tego tak dokładnie obserwować
Naukowcy wiedzieli już wcześniej, że zmiana przeznaczenia komórki może prowadzić do jej odmłodzenia. Dotychczas najczęściej wykorzystywali jednak metodę dwuetapową.
Najpierw przekształcali dojrzałą komórkę w pluripotencjalną komórkę macierzystą, która może następnie rozwinąć się w niemal każdy rodzaj komórek organizmu. Dopiero w kolejnym etapie nadawali jej wybraną specjalizację.
Podczas takiego przeprogramowywania zegar epigenetyczny resetował się bardzo szybko. Dlatego trudno było dokładnie prześledzić wszystkie zmiany.
Zespół z Bonn zastosował inną metodę. Komórki krwi przekształcano bezpośrednio w nerwowe komórki macierzyste, dzięki czemu proces odmładzania przebiegał znacznie wolniej.
– My przekształciliśmy komórki krwi bezpośrednio w nerwowe komórki macierzyste, czyli z pominięciem etapu komórki pluripotencjalnej. W naszym podejściu odmładzanie zachodziło stopniowo i można je było śledzić przez ponad 100 dni – wyjaśnił prof. Brüstle w materiale Uniwersytetu w Bonn.
Naukowcy ustalili, że większość zmian związanych z wiekiem zanikała po około 50 dniach przeprogramowywania. Kolejne przemiany zachodziły jeszcze przez następne tygodnie.
Peptydowe hydrożele pomogą regenerować mięśnie? Kolejne sukcesy polskich naukowczyń
Badacze zauważyli również, że odmładzanie trwało nawet wtedy, gdy ograniczali namnażanie się komórek. To ważne odkrycie, ponieważ pozwala dokładniej zbadać mechanizmy biologiczne odpowiadające za cofanie zegara epigenetycznego.
Czy będzie można odmładzać komórki za pomocą leków?
Nowa metoda daje naukowcom możliwość sprawdzania, jak różne substancje wpływają na tempo odmładzania komórek.
Badacze mogą dodawać wybrane związki chemiczne do hodowli laboratoryjnych, a następnie obserwować zmiany aktywności genów i wieku epigenetycznego. Dzięki temu będą mogli ustalić, które substancje przyspieszają cofanie zegara molekularnego, a które hamują ten proces.
– Odmładzanie trwające przez tak długi czas stanowi idealny model eksperymentalny. Ponieważ zegary epigenetyczne są stopniowo resetowane przez kilka tygodni, możemy wykorzystać ten model do badania, jakie czynniki i substancje aktywne przyspieszają lub spowalniają proces odmładzania – powiedział prof. Brüstle.
Naukowcy chcą również ustalić, czy podobne mechanizmy można wykorzystać do ograniczania uszkodzeń komórek związanych z wiekiem.
W przyszłości wyniki takich eksperymentów mogą pomóc w opracowaniu nowych leków. Na razie badacze analizują jednak proces odmładzania w warunkach laboratoryjnych. Kolejnym zadaniem będzie sprawdzenie, czy wpływanie na zegar epigenetyczny może przynieść korzyści zdrowotne i czy takie metody będą bezpieczne dla człowieka.
Choroba Alzheimera wyniszcza chorych i ich bliskich – nowy lek może spowolnić jej rozwój
Odkrycie może pomóc w leczeniu choroby Alzheimera
Niemiecki zespół zajmuje się przede wszystkim badaniami nad układem nerwowym. Dlatego naukowcy chcą wykorzystać nowe odkrycie do lepszego poznania chorób neurodegeneracyjnych.
Wraz z wiekiem rośnie ryzyko uszkodzenia komórek nerwowych i rozwoju chorób, które prowadzą do stopniowego pogarszania się pamięci, zdolności poznawczych oraz sprawności ruchowej.
Jedną z nich jest choroba Alzheimera, która powoduje postępujące uszkodzenie neuronów i zaburzenia funkcjonowania mózgu.
– W końcu to wiek jest najważniejszym czynnikiem ryzyka chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera – podkreślił prof. Brüstle w wypowiedzi opublikowanej przez Uniwersytet w Bonn.
Niemieccy badacze mają już doświadczenie w wykorzystaniu przeprogramowanych komórek nerwowych. We wcześniejszych eksperymentach wykazali, że komórki uzyskane z ludzkich komórek krwi po przeszczepieniu do mózgów myszy potrafią tworzyć połączenia z istniejącymi neuronami.
Teraz chcą lepiej poznać wpływ biologicznego wieku komórek na ich funkcjonowanie. Badania mogą również pomóc w opracowaniu metod otrzymywania młodych komórek nerwowych na potrzeby przyszłych terapii regeneracyjnych.
Ich odkrycie daje jednak możliwość szczegółowego badania procesów starzenia i poszukiwania substancji, które wpływają na biologiczny wiek komórek. Właśnie takie badania mogą w przyszłości pomóc w leczeniu chorób, których ryzyko rośnie wraz z wiekiem.
Źródła: Uniwersytet w Bonn, Szpital Uniwersytecki w Bonn, Aging Cell
Czytaj więcej
