Yaşlanma ilk defa tersine çevrildi

Bilim insanları ilk defa hücresel yeniden programlama kullanarak, canlı hayvanlardaki yaşlanma sürecini tersine çevirdi ve erken yaşlanma şekline sahip farelerin, kontrol hayvanlarından yüzde 30 daha uzun yaşayacak şekilde yaşlanmalarını sağladı.

 

Yöntem, uyarılmış pluripotent kök hücrelerinin (iPSC’ler) kullanımını kapsıyor ve bilim insanlarına, deri hücrelerini temel, embriyo benzeri bir duruma yeniden progralama olanağı sağlıyor. iPSC’ler buradan itibaren vücuttaki diğer hücre türlerine doğru gelişim gösterebiliyor; üstelik şimdi araştırmacılar, hücreleri yeniden progralamanın, hücreleri geri sarmaya ek olarak, yaşayan canlıları tekrar gençleştirebildiklerini gösterdi.

Salk Biyolojik Çalışmalar Enstitüsü’nden araştırmacı Pradeep Reddy şöyle söylüyor: “Bilim insanları, yapılan diğer çalışmalarda hücreleri tamamen kök hücresi haline geri döndürmek üzere yeniden programlamışlardı.

 

“Fakat biz ilk defa, bu etmenleri kısa bir süre için ifade ederek, hücrenin kimliğini sürdürürken, yaş ile bağlantılı işaretleri tersine çevirebileceğini gösterdik.”

 

iPSC yöntemi, 2006 yılında Japonyalı araştırmacı Shinya Yamanaka tarafından geliştirilmişti. Yamanaka, şimdi Yamanaka etmenleri olarak bilinen dört genin ifadesi uyarılarak farklı hale gelmiş hücrelerin embriyo benzeri kök hücrelere geri döndürülebileceğini keşfetmişti.

 

Fakat, hücreleri bu gibi embriyo benzeri duruma yeniden programlamak kulağa canlıları daha genç yapabiliyor gibi gelse de, bu durum aynı zamanda tehlikeli komplikasyonlar da sunuyor. 2013 ve 2014 yılında yapılan araştırmalarda, yaşayan hayvanlara iPSC’leri sunmanın ölümcül olabileceği ve yetişkin hücrelerin kendi kimliklerini kaybetmesinden dolayı kanserojen büyümelerle veya organ iflaslarıyla sonuçlanabileceği bulunmuştu.

 

Çalışmaya katılmamış olan İngiltere’deki Cambridge Üniversitesi’nde epigenetik araştırmacısı Wolf Reik, The Guardian‘dan Hannah Devlin’a şöyle aktarıyor: “Açık bir şekilde burada bir mantık var. iPS hücrelerinde yaşlanma saatini sıfırlıyorsunuz ve sıfıra geri dönüyorsunuz. Sıfıra, bir embriyon durumuna geri dönmek, muhtemelen sizin istediğiniz bir şey değil, bu yüzden soruyorsunuz: nereye geri gitmek istersin?”

 

Bu türden bir düşünce, Salk araştırmacılarının kısmî olarak yeniden programlamaya girişmelerine yol açtı. Yamanaka etmenlerinin ifadesini (Pluripotensiteye yol açan) üç haftaya kadar teşvik etmek yerine, genleri sadece ikiden dört güne kadar teşvik ettiler.

 

Bu durum, hücrelerin farklılıklarını koruduğu anlamına geliyor (örneğin bir deri hücresi, deri hücresi olarak kalıyor, tamamen bir kök hücreye geri dönmüyor), fakat etkili bir şekilde kendisinin genç olan haline geliyor.

 

En azından hipotez bu, ve araştırmacılar, kısmî şekilde yeniden progralamanın, hücrelerimizdeki epigenetik işaretler olarak adlandırılan şeyin gelişimini ortadan kaldırdığından şüpheleniyorlar (çevresel ve dış etmenlere cevap olarak, genomumuzda gelişen zamanla eskime durumu).

 

Bu işaretler zamanla giderek daha fazla belirgin hale geliyor ve hücre verimliliğini azaltarak, yaşlanma olarak deneyimlediğimiz şeye katkıda bulunuyor. Araştırmacılar bu süreci, el yazısıyla çok fazla düzeltildiği için okunmaz hale gelen bir el yazmasına benzetiyorlar.

 

Takım üyesi Izpisua Belmonte, The New York Times‘tan Nicholas Wade’e şöyle söylüyor: “Yaşamın sonunda, ortada pek çok işaret bulunur ve hücrenin onları okuması zor olur.”

 

Bu şimdilik bir hipotez olarak kalsa da, araştırmacıların yaptıkları deneyler bunların bir şeylerle ilgili olabileceğinden şüpheleniyorlar.

 

Nadir bir genetik bozukluk olan erken yaşlanma hastalığına sahip farelerde, kısmî yeniden progralama tedavisi gören hayvanlar ortalamada 24 hafta daha uzun yaşadılar ve aynı hastalığa sahip olan fakat tedavi edilmemiş fareler sadece 18 hafta yaşadılar.

 

Takım üyesi Paloma Martinez-Redondo, bir basın bülteninde şöyle söylüyor: “Hayvanların neden daha uzun yaşadığını belirgin şekilde söylemek zor.

 

“Fakat, bu etmenlerin ifadesinin, epigemondaki değişimleri teşvik ettiğini biliyoruz ve bunlar, hücre ve organizma seviyesindeki faydalara yol açıyor.”

 

Tedavi edilen hayvanların daha uzun yaşamasına ek olarak, farelerin kalp damar ve organ işlevlerinin gelişme göstermesiyle, sağlıklarında da iyileşmeler görüldü.

 

Tedavi, erken yaşlanma sahibi olmayan sağlıklı farelere uygulandığında, onlarda da organ sağlığının geliştiği görüldü; fakat hayvanlar hâlâ yaşadığı için, ömür uzunluklarının da bundan etkilenip etkilenmediğini söylemek için henüz çok erken.

 

Bu sonuçlar umut verse de, özellikle bir gün insanlara uygulanabilmesi kapsamında, araştırma hâlâ erken aşamada.

 

Bu sonuçları şimdiye kadar sadece farelerde gördük, fakat araştırmacılar, Yamanaka etmenlerinin seçici şekilde teşvik edilmesinin, insanlarda da benzer etkileri üretebileceği konusunda umutlu.

 

Belmonte şöyle söylüyor: “Tabii ki fareler insan değil ve bir insanı tekrar gençleştirmenin çok daha karmaşık bir şey olacağını biliyoruz.

 

“Fakat bu çalışma, yaşlanmanın çok dinamik ve esnek bir süreç olduğunu gösteriyor ve bu yüzden, tedavi edici müdahalelere karşı daha önce düşündüğümüzden daha uysal olacak.”

 

Takım şimdi, Yamanaka etmenlerini taklit edebilecek olan moleküllerin gelişimine bakmak ve belirli doku ve organların yeniden gençleştirilmesine odaklanmak istiyor.

 

Bu tedaviler hemen hazır olmayacak, fakat diğer taraftan, çok uzaktalar gibi de görünmüyor.

 

Belmonte, The Guardian‘a şöyle konuşuyor: “Bu kimyasallar, teni, kasları veya kemikleri yeniden gençleştirmek için kremlere veya aşılara uygulanabilir.

 

“Bu kimyasal yaklaşımların, gelecek 10 yıl içinde insan klinik deneylerinde olabileceğini düşünüyoruz.”

 

Bulgular Cell bilim bülteninde bildirildi