A zombi sejteknek van gyengesége. Egy kísérleti öregedésgátló terápia kihasználja.

A zombi sejteknek van gyengesége. Egy kísérleti öregedésgátló terápia kihasználja.

Időbélyeg: 7. november 2023. 3:00
A zombi sejteknek van gyengesége. Egy kísérleti öregedésgátló terápia kihasználja. PlatoBlockchain adatintelligencia. Függőleges keresés. Ai.

Az öregedő sejtek biokémiai hulladékgyárak.

Egy új tanulmány azt sugallja, hogy a szemproblémák kezelésére már jóváhagyott gyógyszer az eltüntetésük.

A „zombisejteknek” nevezett, öregedő sejtek lassan felhalmozódnak az életkorral vagy a rákkezeléssel. A sejtek elvesztik a normál funkciók ellátására való képességüket. Ehelyett mérgező vegyszerlevest szivárogtatnak a helyi környezetükbe, fokozva a gyulladást és károsítva az egészséges sejteket.

Több mint egy évtizedes kutatás kimutatta, hogy ezeket a sejteket géntechnológiával vagy gyógyszerekkel lehet eliminálni lassítja az öregedést tünetek egereknél. Nem csoda, hogy a befektetők megvannak dollármilliárdokat öntött el ezekbe „szenolitikus” gyógyszerek.

Már vannak utalások a korai sikerekre. Egy korai klinikai vizsgálat során a zombisejteket gyógyszerkombinációval tisztították ki az életkorral összefüggő tüdőproblémákkal küzdő embereknél. biztonságos. Egy másik tanulmány középkorú és idősebb embereket segített fenntartani a vérnyomást miközben felszaladt a lépcsőn. Az öregedő sejtekkel való küzdelem azonban nem csak az atlétikai képességek javításáról szól. Sok több klinikai vizsgálatok folynak, beleértve a csontok integritásának megerősítését és a leküzdést Alzheimer-kór.

Carlos Anerillas, Myriam Gorospe és a baltimore-i National Institutes of Health (NIH) csapatánál azonban a terápiák még nem értek el a zombisejteket ott, ahol valóban fáj.

In Egy tanulmány in A természet öregedése, a csapat rávilágított egy gyenge pontra ezekben a sejtekben: folyamatosan mérgező vegyi anyagokat bocsátanak ki belőlük, mint például a szivárgó orr megfázáskor. Az öregedéssel összefüggő szekréciós fenotípus miatt SASP-nek nevezett gyulladásos molekulákból álló pörkölt hozzájárul az öregedéshez.

Szerencsére ennek a vegyszerek folyamatos kibocsátásának ára van. A zombi sejtek a sejt belsejében lévő „gyárat” használják a mérgező rakomány csomagolására és a szomszédos sejtekhez és a közeli szövetekhez való eljuttatására. Minden sejt rendelkezik ilyen gyárakkal. De a zombicellákban lévők túlpörögnek.

Az új tanulmány egy fehérjepárt szögezett le, amely nélkülözhetetlen a zombisejtek mérgező kiömléséhez, és talált egy, az FDA által jóváhagyott gyógyszert, amely gátolja a folyamatot. Amikor 22 hónapos egereknek adták – nagyjából a 70 éves koruknak megfelelő emberben – a kezelést követő két hónapon belül jobb volt a vese-, máj- és tüdőfunkciójuk.

A munka „kiemelkedik”, mondott Yahyah Aman, a szerkesztő a A természet öregedése. Ez egy „izgalmas célpont az új szenolitikus gyógyszerek fejlesztéséhez” – tette hozzá Ming Xu, a UConn Health munkatársa, aki nem vett részt a tanulmányban.

Egy molekuláris metropolita

Mindegyik cella nyüzsgő város, több környékkel.

Néhányan a genetikai archívumunkat tárolják. Mások ezeket a DNS-kódokat fehérjékké fordítják. Vannak még savval teli szemeteskukákat és molekuláris újrahasznosító kukák hogy minden cellát tisztán tartsunk a hulladéktól.

Aztán ott van a sürgősségi. Nem, nem az ügyelet, hanem egy pihe-puha croissant-szerű szerkezet. Az endoplazmatikus retikulumnak hívják, ez az új fehérjék Grand Centralja. Az ER csomagolja a fehérjéket, és eljuttatja azokat a belső struktúrákhoz, a sejt felszínéhez vagy a sejten kívüli célpontokhoz.

Ezek a „szekréciós” csomagok erőteljes szabályozók, amelyek szabályozzák a helyi sejtfunkciókat. Normális esetben az ER segít a sejteknek koordinálni válaszaikat a szomszédos szövetekkel – például lehetővé teszi a vér megalvadását egy kaparás után, vagy stimulálja az immunválaszt a károsodás gyógyítása érdekében.

Az öregedő sejtek eltérítik ezt a folyamatot. A produktív jelzés helyett mérgező vegyszerlevest bocsátanak ki. Ezek a sejtek nem születnek ártalmasnak. Inkább egy életen át tartó sérülés – például a DNS-ük károsodása – miatt átalakulnak. Ennyi károsodással szembesülve a normál sejtek elsorvadnak, lehetővé téve, hogy egészséges új sejtek helyettesítsék őket bizonyos szövetekben, például a bőrben.

Ezzel szemben a zombisejtek nem hajlandók meghalni. Mindaddig, amíg az ártalom a halálos szint alatt marad, a sejtek tovább élnek, kiűzik halálos főzetüket, és kárt okoznak a közelben lévőknek.

Ezek a tulajdonságok a zombisejteket az öregedésgátló terápiák értékes célpontjává teszik. És voltak ígéretes kezelések. A legtöbben a zombisejtek működésével kapcsolatos meglévő ismeretekre vagy elképzelésekre hagyatkoztak. A kutatók ezután olyan vegyi anyagokat keresnek hatalmas gyógyszerkönyvtárakban, amelyek megzavarhatják működésüket. Bár hasznos, ez a stratégia kihagyhatja a kezelési lehetőségeket.

Az új tanulmány szélhámosnak bizonyult. Ahelyett, hogy hipotézisekkel kezdték volna, a teljes emberi genomot átvizsgálták, hogy új sebezhetőségeket találjanak.

Vadnyugat

A vadászat során a csapat a CRISPR-hez fordult. A génszerkesztőként ismert CRISPR-t manapság gyakran használják olyan gének és fehérjék meghatározására, amelyek hozzájárulnak a sejtfunkciókhoz. Itt a csapat minden gént megzavart az emberi genomban, hogy pontosan meghatározza azokat, amelyek elpusztították a zombi sejteket.

Munkájuk kifizetődött. A képernyő egy fehérjepárt talált, amely kritikus az öregedő sejtek túléléséhez. A csapat ezután egy, az FDA által jóváhagyott gyógyszert keresett a pár megzavarására. Megtalálták, amit kerestek a verteporfinban, egy olyan gyógyszerben, amelyet a szemérbetegségek kezelésére hagytak jóvá.

Számos, a fehérjepárt tartalmazó zombisejt-tenyészetben a gyógyszer apoptózisba hajtotta az öregedő sejteket – vagyis a „levelek finom hullását”, egyfajta sejthalál nem károsítja a környező sejteket.

Mélyebbre ásva úgy tűnt, hogy a gyógyszer közvetlenül a zombisejtek endoplazmatikus retikulumát célozza meg – a szállítási központjukat. A gyógyszerrel kezelt sejtek nem tudták fenntartani a finom, többrétegű szerkezetet, és ezt követően olyan formára zsugorodott, mint egy nedves, gyűrött papírtörlő.

„Egy összezsugorodott ER anyagcsere-válságot váltott ki” a zombisejtekben – magyarázta Anerillas és Gorospe. Ez „a halálukkal tetőzött”.

Kortalan egerek

A koncepció bizonyítékaként a csapat két hónapon keresztül havonta egyszer verteporfint fecskendezett idős egereknek – nagyjából egy 70 éves ember korában.

Mindössze egy hét alatt a verteporfinnal kezelt egerek veséjében, májában és tüdejében kevesebb molekuláris öregedési jelet mutattak. A szőrük fényűzőbb volt, mint a gyógyszer nélküli kontrollegereké.

Az életkor előrehaladtával az immunsejtek gyakran bejutnak a tüdőbe, és károsodást okoznak. A verteporfin megszüntette ezt a beszűrődést, és csökkentette a tüdőhegesedést egereknél – ami gyakran összefügg a csökkent légzési kapacitással. Hasonlóképpen, a vérvizsgálatok szerint a gyógyszer segített helyreállítani az egerek veséjét és máját.

Az öregedő sejtek számának csökkenése csillapította a gyulladásos jeleket, ami megmagyarázhatja a fiatalító hatásokat – magyarázta a csapat. A verteporfin egy „őrző” fehérjét is megállított, amely megvédi az öregedő sejteket a haláltól, tovább kiváltva azok pusztulását.

A zombisejt egyedi sebezhetőségeinek kihasználása új stratégia a szenolitikumok fejlesztésében. Sokkal több felfedeznivaló van. Az endoplazmatikus retikulum nem az egyetlen sejtkomponens a biológiai hulladékgyárban. Más sejtösszetevők, amelyek öregedő sejtmérgeket termelnek, szintén blokkolhatók, és segíthetnek maguknak a sejteknek a eltávolításában.

Ígéretes alternatíva az öregedő sejtek kiirtására szolgáló meglévő módszerekhez képest. A stratégia „nagymértékben bővítheti a szenolitikus terápiák katalógusát” – írta a csapat.

A kép forrása: Apoptózison átesett HeLA-sejt. Tom Deerinck / NIH / FLICKR

Időbélyeg:

Még több Singularity Hub