Naukowcy Harvard Medical School zdołali cofnąć skutki towarzyszącego jaskrze uszkodzenia siatkówki oczu u myszy. Na łamach czasopisma "Nature" zapowiadają też możliwość odwracania procesów związanej z wiekiem utraty wzroku. To element badań, które zmierzają do przywracania aktywności modzeńczych genów w różnych tkankach organizmu, które pomogłoby w leczeniu, a z czasem i zapobieganiu chorobom towarzyszącym procesom starzenia. Ogłoszone dziś wyniki to pierwszy zakończony sukcesem przypadek cofnięcia procesu starzenia się zwierząt, do których tkanek wprowadzono geny aktywne tylko na etapie embrionalnym.
Praca jest pierwszym przykładem na to, że z pomocą takiej metody można bezpiecznie przeprogramować złożone tkanki, w tym przypadku komórki nerwowe oka, do młodszego stanu. Co ważne, nie chodziło przy tym tylko o cofnięcie zegara biologicznego, ale też przywrócenie wzroku myszy, które cierpiały na chorobę przypominającą ludzką jaskrę, główną przyczynę utraty wzroku na świecie. Tym razem udało się więc coś więcej, niż tylko zatrzymanie postępów choroby. Jeśli uda się to potwierdzić w dalszych badaniach, pojawi się realna szansa na naprawę tkanek różnych organów i odwrócenie procesów starzenia się także u ludzi.
Nasze badania pokazały, że można w bezpieczny sposób odwrócić proces starzenia się złożonych tkanek, takich jak siatkówka i przywrócić ich młodzieńczą funkcję - mówi współautor pracy, prof. David Sinclair, genetyk z Blavatnik Institute przy Harvard Medical School.
Jeśli dalsze badania to potwierdzą, może to oznaczać rewolucję w terapii związanych z wiekiem uszkodzeń wzroku i innych chorób - dodaje. Autorzy przestrzegają przy tym, że ich wyniki muszą przejść jeszcze długą drogę na modelach zwierzęcych zanim będzie można przystąpić do jakichkolwiek eksperymentów z udziałem ludzi. Dotychczasowe rezultaty uznają jednak za dowód słuszności tej koncepcji i wskazówkę przy tworzeniu terapii innych, towarzyszących starzeniu się chorób.
Zespół badawczy wykorzystał tak zwane wirusy stowarzyszone z adenowirusami AAV, które nie są w stanie same się namnażać i nie są szkodliwe, do wprowadzenia do siatkówki myszy trzech genów Oct4, Sox2 i Klf4, które normalnie są aktywne na etapie rozwoju embrionalnego. Te trzy geny należą do listy czterech tak zwanych czynników Yamanaki. Shinya Yamanaka w 2012 roku otrzymał nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny za odkrycie, że z pomocą tych genów można cofnąć dorosłe komórki do stanu komórek macierzystych, tak zwanych indukowanych komórek pluripotencjalnych.
Terapia przyniosła u myszy wielorakie, korzystne efekty. Po pierwsze pozwoliła na regenerację uszkodzonego nerwu wzrokowego. Po drugie przywróciła wzrok myszom cierpiącym na odpowiednik ludzkiej jaskry. Po trzecie cofnęła skutki związanej z wiekiem utraty wzroku u zwierząt, które nie miały jaskry.
Badania opierają się na najnowszych teoriach dotyczących starzenia się komórek. Zwracają one uwagę na powszechnie znany fakt, że choć właściwie wszystkie komórki organizmu mają to samo DNA, to w zależności od ich etapu rozwoju i funkcji aktywne są inne geny. Kontrola tych procesów odbywa się na poziomie epigenetycznym, kiedy konkretne geny stają się aktywne lub nieaktywne bez zmian kodu DNA. To właśnie błędy epigenetyczne mają stać u podłoża chorób towarzyszących starzeniu się.
Odwrócenie tych procesów może pomóc utrzymać komórki i tkanki żywego organizmu w młodszym stanie. Dotychczasowe prace pozwoliły potwierdzić skuteczność takiej procedury na laboratoryjnych kulturach komórek, praca naukowców z Harvard Medical School pokazuje, że u żywych zwierząt też to jest realne.
Osiągnięcie sukcesu było możliwe dzięki zastosowaniu tylko trzech z czterech czynników Yamanaki. Wykorzystanie wszystkich czterech prowadziło owszem do cofnięcia zmian epigenetycznych i przywrócenia komórkom stanu macierzystego i możliwości rozwoju w różne tkanki, przynosiło jednak także niepożądane skutki. Po pierwsze cofało komórkę do etapu, w którym w pełni zatracała swoją tożsamość, po drugie zwiększało ryzyko pojawienia się komórek nowotworowych.
Badacze pod kierunkiem Yuancheng Lu ominęli te przeszkody rezygnując z czynnika c-Myc. Po wykorzystaniu czynników Oct4, Sox2 i Klf4 komórki cofały się do stanu embrionalnego, ale nie traciły tożsamości i nie przyczyniały się do powstania nowotworów.
Wyniki terapii siatkówki myszy są na tyle obiecujące, że autorzy pracy po przeprowadzeniu kolejnych testów na zwierzętach zapowiadają testy kliniczne u osób z jaskrą już w ciągu dwóch lat. Fakt, że trwające od roku badania na myszach nie wykazują żadnych efektów ubocznych, dają powody do optymizmu.