Американски биолози са върнали зрението на слепи мишки чрез препрограмиране на фибробласти – най-често срещаните клетки на съединителната тъкан при хората и животните.
По-рано това е помогнало на гризачите с мозъчна атрофия, а животът на по-възрастните индивиди е бил удължен с една трета.
Дали тези технологии ще бъдат толкова ефективни и при хората и кога лекарите ще започнат да ги прилагат, обобщава РИА Новости.
Слепите ще прогледнат...
В лаборатория в Центъра по здраве към университета в Северен Тексас преди няколко години са доставени особен вид мишки – всички те са имали генна мутация rd1, разрушаваща фоторецепторните клетки, които отговарят за възприятието на интензитета на светлината. Няколко месеца след раждането си такива гризачи ослепяват напълно, тъй като тези клетки изчезват практически напълно от ретината им.
Както се оказало, обаче, този процес е обратим и мишките можели да си върнат зрението, макар и частично. Учените трансплантирали в очите на животните клетки, отгледани от съединителната тъкан на техни „роднини“, като процесът на получаване на „резервни части“ е бил ускорен.
Проблемът при подобен род процедури е, че се променя активността на гените на клетките с помощта на специален протеин, което след трансплантация на слепи пациенти повишава риска от възникване на тумори.
Затова учените решили да отгледат пръчици (клетъчен слой на ретината –бел.ред.) директно от фибробласти. Съединителната тъкан от здрави мишки е била обработена със специален протеинов коктейл, довел до образуването на пръчкоподобни клетки с гени на ретината.
Именно те са били трансплантирани в очите на 14 почти слепи животни на възраст 24 дни. Скоро след операцията 6 от тях вече реагирали на светлина. Освен това през повечето време са били в тъмни помещения – т.е., държали са се като зрящи. В контролната група не е регистрирано подобрение при нито един от екзкемплярите.
Учените заключили, че пресаждането на такива клетки не помагат за изграждането на собствени фоторецептори, а просто заемат тяхното място. Единственият проблем е, че тези изкуствени пръчици не се делят в организма, така че технологията по репрограмиране предстои да бъде доработена.
Вечна младост?
Клетката се връща към зародишното си състояние, когато бъдат изключени свързаните със специализацията гени. Това е възможно, ако бъдат активирани четири транскрипционни фактора (протеини, произведени от гените Oct4, Sox2, Klf4 и c-Myc) – така наречените фактори Яманака.
Японецът Шиня Яманака успява по подобен начин да създаде индуцирани плурипотентни клетки, което му носи Нобелова премия през 2012 г. До тогава опитите за превръщане на клетки в зароидишни клетки са правени върху клетъчни култури. Ако процесът на препрограмиране стартира директно в живия организъм, съществува риск или да откажат вътрешните органи, или заради изобилието от стволови клетки да се образуват злокачествени тумори.
През 2016 г. американски и испански учени се опитали да въздействат на организма не постоянно, а на кратки цикли. Факторите Яманака са инжектирани на мишки с прогерия (рядка генетична болест, наподобяваща стареене в много ранна възраст – бел.ред.) с помощта на неутрализиран лентивирус и антибиотик доксициклин.
Мишките, инжектирани само с вируса, отслабнали бързо и умирали след около 4 дни. Онези с добавения доксициклин, живели 30% по-дълго от събратята си. При тях процесът на стареене бил забавен, без да се образуват злокачествени тумори.
Тази технология все още не е изпробвана върху хора, тъй като учените се опасяват, че клетъчното препрограмиране може да провокира развитието на рак.
Въпреки това американски учени са тествали фактора Яманака върху клетки на възрастни хора и установили, че само два дни са достатъчно за тяхното подмладяване.
Инжекция срещу деменция?
Репрограмирането може да помогне при лечението на невродегенеративни заболявания като Паркинсон, Алцхаймер и болест на Хънтигтън. При тях определени групи неврони постепенно загиват и възникват проблеми с паметта, хората започват да се ориентират трудно в пространството и не могат да координират движенията си.
Един от начините да се забави заболяването е трансплантация на репрограмирани или донорски неврони. Учените се опасяват, че има риск те да бъдат отхвърлени от организма и пациентът да се почувства по-зле. Това довело до идеята на китайски и американски изследователи да бъдат препрограмирани нервните клетки на болния директно в мозъка му.
При проведените с мишки експеримент 30 дни след инжектирането на вирус с два транскрипционни фактора - NeuroD1 и Dlx2, учените регистрирали наличието на невронен маркер, като по своите характеристики невроните не се различавали от истинските нервни клетки.
Мишките възстановили двигателните си функции и спрели да губят тегло.
Преводът е на БГНЕС.
