Mokslo ir technologijų pasaulis

Harvardo medicinos mokyklos tyrėjai sėkmingai sugražino regėjimą dėl senatvės jį praradusiems gyvūnams. Jie taip pat pašalino akies pažeidimus, kurie atsirado dėl susirgimo panašaus į žmones kamuojančią glaukomą, kuri visame pasaulyje laikoma pagrindine aklumo priežastimi.

Pašalins glaukomos padarinius

Mokslininkai sugražino regėjimą pelėms. Jiems pavyko „atjauninti“ graužikų akių tinklainės ląsteles ir atstatyti jaunatvišką genų funkciją.

„Nature“ moksliniame žurnale aprašytas tyrimas yra pirmasis įrodymas, kad sudėtingus audinius, tokius kaip akies nervinės ląstelės, galima saugiai perprogramuoti jas atjauninant.

Mokslininkų komanda teigė, kad pasiekimas yra pirmasis sėkmingas bandymas pakeisti glaukomos sukeltą regėjimo praradimą, nes anksčiau pavykdavo tik sustabdyti jo progresavimą. Jei sėkmė bus pakartota atliekant tolesnius tyrimus, šis metodas galėtų atverti kelią gydymui, kuriuo atstatomi įvairių organų audiniai bei sustabdyti su senėjimu susijusias žmonių ligas.

„Mūsų tyrimas parodo, kad įmanoma saugiai pakeisti sudėtingų audinių, tokių kaip tinklainė, amžių ir atkurti jaunatvišką biologinę funkciją“, – sakė vyresnysis autorius Davidas Sinclairas, Harvardo medicinos mokyklos Blavatnik instituto genetikos profesorius.

D.Sinclairas ir jo kolegos išlieka atsargūs, nes sėkmę reikia pakartoti tolesniuose tyrimuose, įskaitant skirtingus gyvūnų modelius. Iki saugaus gydymo taikymo su žmonėmis dar turi būti nueitas ilgas kelias. Nepaisant to, jie priduria, kad rezultatai yra įrodymas, kad jų idėja veikia ir gali pakeisti įvairių su amžiumi susijusių žmonių ligų gydymo būdus.

„Šios išvados galėtų būti naudingos gydant su amžiumi susijusias regėjimo ligas, tokias kaip glaukoma, ir biologijos bei apskritai ligų terapijos srityse“, – sakė Sinclairas.

Pastebėta trejopa gydymo nauda akių sveikatai. Pirma, jis skatino pažeistų regos nervų regeneraciją. Antra, tai panaikino regėjimo praradimą gyvūnams, turintiems būklę, panašią į glaukomą. Trečia, tai atstatė regėjimą gyvūnams, praradusiems jį dėl senatvės.

Kaip tai veikia?

Tyrėjų komandos prieiga pagrįsta nauja teorija apie tai, kodėl mes senstame. Daugumoje kūno ląstelių yra tos pačios DNR molekulės, tačiau jos atlieka labai įvairias funkcijas. Norint pasiekti tokį specializacijos laipsnį, šios ląstelės turi skaityti tik jų tipui būdingus genus. Ši reguliavimo funkcija yra epigenomo, genų įjungimo ir išjungimo sistema, nekeičiant pagrindinės geno DNR sekos.

Ši teorija teigia, kad laikui bėgant pasikeitus epigenomui, ląstelės skaito neteisingus genus ir sutrinka jų veikimas – tai sukelia senėjimo ligas. Vienas iš svarbiausių epigenomo pokyčių yra DNR metilinimas – procesas, kurio metu metilo grupės sukimba su DNR. DNR metilinimo modeliai yra išdėstomi embriono vystymosi metu, tam kad būtų gaminami įvairūs ląstelių tipai.

Laikui bėgant prarandami jaunatviški DNR metilinimo modeliai, o ląstelių viduje esantys genai, kuriuos reikia įjungti, išsijungia ir atvirkščiai, dėl ko sutrinka ląstelių funkcija. Kai kuriuos iš šių DNR metilinimo pokyčių galima nuspėti ir jie buvo naudojami nustatant ląstelės ar audinio biologinį amžių.

Vis dėlto neaišku, ar DNR metilinimas skatina su amžiumi susijusius pokyčius ląstelių viduje. Šiame tyrime mokslininkai iškėlė hipotezę, kad jei DNR metilinimas iš tikrųjų kontroliuoja senėjimą, tai ištrynus kai kuriuos jo pėdsakus gyvų organizmų ląstelių amžius gali pasikeisti – atkuriama ankstesnė, jaunatviškesnė jų būsena.

Bandymai su žmonėmis – po 2 metų

Su pelėmis eksperimentavę mokslininkai pastebėjo, kad gydymas padidino nervų ląstelių elektrinį aktyvumą ir pastebimai pagerino regėjimo aštrumą. Tai jie išmatavo testuodami gyvūnų gebėjimą ekrane matyti judančias vertikalias linijas. Labiausiai juos džiugina faktas, kad sėkmė aplankė po, kai gyvūnai jau buvo praradę regėjimą.

„Regos funkcijos atkūrimas po traumos – uždavinys, kurį mokslininkams iki šiol pavyko įgyvendinti tik išskirtiniais atvejais“, – sakė Harvardo medicinos mokyklos oftalmologijos profesorė Meredith Gregory-Ksander. „Ši nauja prieiga, kuri, be tinklainės transplantacijos, sėkmingai pašalino daugelį pelių regėjimo praradimo priežasčių, yra naujas regeneracinės medicinos gydymo būdas“, - pridūrė ji.

Gydymas vienodai gerai paveikė pagyvenusias, 12 mėnesių amžiaus peles, kurių regėjimas silpnėjo dėl senatvės. Gydant pagyvenusias peles, regos nervo ląstelių genų ekspresijos modeliai ir elektriniai signalai buvo panašūs į jaunų pelių, ir regėjimas buvo atkurtas. Tyrėjai, išanalizavę apdorotų ląstelių molekulinius pokyčius, aptiko atvirkštinius DNR metilinimo modelius. Tai rodo, kad DNR metilinimas nėra tik senėjimo proceso žymuo, bet veikiau jį skatinantis veiksnys.

„Tai reiškia, kad laikrodis ne tik rodo laiką, bet ir jį valdo. Jeigu laikrodžio rodykles pasuksime atgal, laikas taip pat pasisuks atbulomis“, – vaizdingą palyginimą pateikė D.Sinclairas.

Tyrėjai teigė, kad jei jų išvadas patvirtins ir tolesni tyrimai su gyvūnais, jie per dvejus metus galėtų pradėti klinikinius tyrimus, kuriais būtų siekiama patikrinti jų gydymo būdo veiksmingumą žmonėms, sergantiems glaukoma. Kol kas rezultatai džiugina ir suteikia nemažai vilčių, teigė mokslininkai. Iki šiol jokio neigiamo šalutinio poveikio, taikant gydymą, pastebėta nebuvo.

Parengta pagal sciencedaily.com