STUDIU. Un nou record de prelungire a supravieţuirii celulare a fost stabilit. Implicațiile pentru încetinirea îmbătrânirii
Deteriorarea celulară asociată cu îmbătrânirea a putut fi încetinită prin reprogramarea expresiei unor factori de transcripţie, conform unui studiu publicat în Science. Metoda dezvoltată a fost numită oscilator genic biosintetic şi funcţionează ca un comutator între două căi celulare prin care are loc îmbătrânirea celulelor în mod normal. Durata supraviețuirii celulare a crescut cu 82% prin utilizarea noii tehnologii, setând un nou record în prelungirea supraviețuirii celulare, prin intervenții chimice și genetice. Manipularea celulelor în acest mod nu a avut consecințe negative asupra celulelor.
Acest studiu reprezintă un model de succes de aplicare a biologiei sintetice pentru a reprograma procesele celulare implicate în îmbătrânire şi este, totodată, primul studiu în care alterarea circuitelor genice a fost ghidată computațional, cu scopul limitării îmbătrânirii celulare. Pe baza acestor rezultate, se pot dezvolta metode de reprogramare genetică pentru a prelungi supraviețuirea unor organisme mai complexe. Studiu va continua cu testarea metodei dezvoltate asupra unor celule de origine umană, precum celulele stem și neuronii.
Pe parcursul vieţii, celulele parcurg o cascadă de modificări, până când are loc degenerarea acestora și, în final, moartea celulară. Însă, deși materialul genetic al celulelor este identic și acestea se află în același mediu, celulele pot să parcurgă procesul de îmbătrânire în mod diferit. Aproximativ jumătate dintre celule îmbătrânesc prin scăderea stabilității ADN-ului nuclear, iar celelalte prin alterarea mitocondriilor. În cadrul studiului, celulele de drojdie (Saccharomyces cerevisiae) au fost utilizate drept model pentru îmbătrânirea celulelor umane.
În prima etapă, au fost realizate simulări computationale cu privire la modul în care au loc circuitele intracelulare implicate în îmbătrânire. Diferite metode de a influența aceste procese au fost testate pentru a selecta ideile cu cel mai mare potențial de a funcționa la nivel celular.
Oscilatorul genic dezvoltat a presupus manipularea expresiei a doi factori de transcripție. Unul dintre aceștia este implicat în degradarea pe calea nucleară, celălalt pe calea mitocondrială. Atunci când unul dintre cei doi factori de transcripție este exprimat, expresia celuilalt este suprimată. Prin alternarea expresiei celor doi factori de transcripție, a fost limitată avansarea degradării pe una dintre cele două căi de îmbătrânire celulară, fiind astfel alcătuită o buclă de feedback negativ. Îmbătrânirea celulelor studiate a fost urmărită prin microfluidică și microscopie de tip “time-lapse”.
Citeşte şi:
- STUDIU. De ce albește părul odată cu înaintarea în vârstă și cum ar putea fi împiedicat acest proces?
- STUDIU. Scăderea aportului caloric încetineşte procesul de îmbătrânire
- STUDIU. Răspunsul imun la infecția cu Citomegalovirus ar putea contribui la încetinirea proceselor de îmbătrânire