Omlazení v laboratoři: Jak vědci přechytračili stárnutí s FOXO3
Je možné zvrátit proces biologického stárnutí těla pomocí geneticky modifikovaných kmenových buněk? Zřejmě ano. Alespoň podle nedávno publikované studie to fungovalo u primátů.
Výzkumníci z Čínské akademie věd dosáhli něčeho, co bylo dříve považováno za teoretickou hranici biomedicíny: Měřitelně omladili stárnoucí makaky. Ne kosmeticky, ale biologicky. Pomocí geneticky modifikovaných kmenových buněk – nazývaných „super kmenové buňky“ – byli schopni snížit zánět, zlepšit paměť, zastavit úbytek kostní hmoty a obnovit vitalitu ve více než polovině zkoumaných tkání. Studie byla publikována v časopise Cell pod názvem „ Senescence-rezistentní lidské mezenchymální progenitorové buňky bojují proti stárnutí u primátů “.
Ústředním bodem studie je molekula, která je již dlouho považována za klíčový protein pro dlouhověkost: FOXO3. Řídí celou řadu ochranných a opravných programů v buňkách – od stabilizace DNA až po obranu proti oxidačnímu stresu. Když tento systém s věkem oslabuje, kmenové buňky vstupují do latentního stavu, ze kterého se nikdy neprobudí. Vědci trvale aktivovali FOXO3 genetickou modifikací mezenchymálních progenitorových buněk (MPC). Tyto buňky, které se nacházejí v kostní dřeni a pojivové tkáni, jsou zodpovědné za regeneraci a udržování tkání. Normálně stárnou s organismem, ale s aktivovaným FOXO3 zůstávají funkční – jakousi biologickou udržovací jednotkou, která již nestárne.
Tyto tzv. buňky odolné vůči senescenci (SRC) byly poté injikovány starým makakům – zvířatům s biologickým věkem odpovídajícím věku 65 až 70letého člověka. Výsledky byly ohromující. Zvířata dosahovala lepších výsledků než kontrolní skupina v testech učení a paměti, jejich hustota kostí zůstala stabilní a počet zánětlivých cytokinů v krvi se výrazně snížil. Dokonce i orgány, které s věkem normálně významně degenerují – jako je mozek a reprodukční systém – vykazovaly známky strukturální regenerace.
Vědci připisují tento komplexní efekt tzv. exosomům – drobným vezikulům uvolňovaným SRC. Ty transportují proteiny a molekuly RNA, které stimulují okolní buňky k podobnému chování. To vytváří dominový efekt: Malý počet omlazených buněk mění biochemické prostředí celého organismu. Stárnutí tedy není pouhé opotřebení, ale aktivní proces – poháněný molekulárními chybnými regulacemi, které jsou teoreticky opravitelné. Pokud se tato kontrola resetuje, tělo se řídí novým programem. Přesně to se stalo i v tomto experimentu: FOXO3 poskytl kód, MPC výkonný systém.
Euforie ve vědecké komunitě je nicméně tlumená. Riziko, že se i dlouhověké buňky stanou nekontrolovatelnými, je příliš velké. FOXO3 sice chrání před poškozením buněk, ale zároveň může blokovat mechanismy, které zpomalují nadměrný růst buněk. Jinými slovy, kdokoli eliminuje stárnutí, potenciálně ovlivňuje předchůdce nesmrtelnosti – ale také biologii rakoviny. I když vědci v následné studii dosud nepozorovali žádnou tvorbu nádorů, dlouhodobé údaje jsou stále k dispozici. Další otázkou je trvanlivost. Zatím není jasné, zda účinky přetrvají měsíce nebo roky – nebo zda se buňky nakonec vrátí k normálnímu procesu stárnutí. Otázka, kolik takových buněk je potřeba pro trvalý účinek, je stále otevřená.
