Celulele zombie au o slăbiciune. O terapie anti-îmbătrânire experimentală îl exploatează.

Celulele senescente sunt fabrici de deșeuri biochimice.

Un nou studiu sugerează că o modalitate de a le șterge este un medicament deja aprobat pentru problemele oculare.

Denumite „celule zombie”, celulele senescente se acumulează încet odată cu vârsta sau cu tratamente pentru cancer. Celulele își pierd capacitatea de a îndeplini funcțiile normale. În schimb, ei scurg o supă chimică toxică în mediul lor local, crescând inflamația și dăunând celulelor sănătoase.

Peste un deceniu de cercetări au arătat că eliminarea acestor celule cu ajutorul ingineriei genetice sau poate fi utilizată de medicamente încetini îmbătrânirea simptome la șoareci. Nu este de mirare că investitorii au a turnat miliarde de dolari în acestea medicamente „senolitice”..

Există deja indicii de succese timpurii. Într-un studiu clinic timpuriu, s-a constatat că curățarea celulelor zombie cu o combinație de medicamente la oameni cu probleme pulmonare legate de vârstă este sigur. Un alt studiu a ajutat persoanele de vârstă mijlocie și în vârstă mențineți tensiunea arterială în timp ce alerga pe scări. Dar lupta cu celulele senescente nu înseamnă doar îmbunătățirea abilităților atletice. Mulți mai mult studiile clinice sunt în lucru, inclusiv consolidarea integrității osoase și combaterea Alzheimer.

Dar pentru Carlos Anerillas, Myriam Gorospe și echipa lor de la Institutul Național de Sănătate (NIH) din Baltimore, terapiile încă nu au lovit celulele zombie acolo unde chiar doare.

In un studiu in Îmbătrânirea naturii, echipa a identificat o slăbiciune în aceste celule: ele eliberează constant substanțe chimice toxice, cum ar fi un nas care curge în timpul unei răceli. Numit SASP, pentru fenotipul secretor asociat senescenței, această tocană de molecule inflamatorii contribuie la îmbătrânire.

Din fericire pentru noi, această eliberare constantă de substanțe chimice are un preț. Celulele zombie folosesc o „fabrică” în interiorul celulei pentru a-și împacheta și a-și expedia sarcina utilă toxică către celulele vecine și țesuturile din apropiere. Toate celulele au aceste fabrici. Dar cei din celulele zombie intră în exces.

Noul studiu a identificat o pereche de proteine ​​care este esențială pentru stropirea toxică a celulelor zombie și a găsit un medicament aprobat de FDA care inhibă procesul. Când au fost administrați șoarecilor în vârstă de 22 de luni – aproximativ echivalentul uman al celor de 70 de ani – aceștia au avut o funcție mai bună a rinichilor, ficatului și plămânilor în doar două luni de la tratament.

Lucrarea „se remarcă”, a spus Yahyah Aman, un editor la Îmbătrânirea naturii. Este o „țintă interesantă pentru dezvoltarea de noi medicamente senolitice”, a adăugat Ming Xu de la UConn Health, care nu a fost implicat în studiu.

Un mitropolit molecular

Fiecare celulă este un oraș plin de viață, cu mai multe cartiere.

Unele adăpostesc arhivele noastre genetice. Alții traduc acele coduri ADN în proteine. Există, de asemenea tomberoane pline cu acid și moleculară coșuri de reciclat pentru a menține fiecare celulă curată de deșeuri.

Apoi mai este Urgenta. Nu, nu camera de urgență, ci o structură pufoasă ca un croissant. Numit reticul endoplasmatic, este Grand Central pentru noi proteine. ER împachetează proteine ​​și le livrează structurilor interne, suprafeței celulei sau destinațiilor din afara celulei.

Aceste pachete „secretorii” sunt regulatori puternici care controlează funcțiile celulare locale. În mod normal, ER ajută celulele să-și coordoneze răspunsurile cu țesuturile învecinate - să zicem, permițând sângelui să se coaguleze după o răzuire sau stimulând răspunsurile imune pentru a vindeca daune.

Celulele senescente deturnează acest proces. În loc de semnalizare productivă, ei eliberează în schimb o supă toxică de substanțe chimice. Aceste celule nu se nasc dăunătoare. Mai degrabă, ei sunt transformați de o rănire de-a lungul vieții - deteriorarea ADN-ului lor, de exemplu. Confruntându-se cu atât de multe daune, celulele normale s-ar ofili, permițând celulelor noi sănătoase să le înlocuiască în unele țesuturi precum pielea.

Celulele zombie, în schimb, refuză să moară. Atâta timp cât răul rămâne sub un nivel letal, celulele trăiesc mai departe, expulzându-și băutura mortală și dăunând altora din apropiere.

Aceste trăsături fac din celulele zombie o țintă valoroasă pentru terapiile anti-îmbătrânire. Și au existat tratamente promițătoare. Majoritatea s-au bazat pe cunoștințele sau ideile existente despre modul în care funcționează celulele zombie. Cercetătorii caută apoi substanțe chimice în biblioteci masive de medicamente care le-ar putea perturba funcția. Deși este utilă, această strategie poate pierde opțiunile de tratament.

Noul studiu a devenit necinstite. În loc să înceapă cu ipoteze, au analizat întregul genom uman pentru a găsi noi vulnerabilități.

Un Vest Sălbatic

În vânătoarea lor, echipa a apelat la CRISPR. Cunoscut ca editor de gene, CRISPR este acum adesea folosit pentru a identifica genele și proteinele care contribuie la funcțiile celulare. Aici, echipa a perturbat fiecare genă din genomul uman pentru a le identifica pe cele care au eliminat celulele zombie.

Munca lor a dat roade. Ecranul a găsit o pereche de proteine ​​critice pentru supraviețuirea celulelor senescente. Apoi, echipa a căutat un medicament aprobat de FDA pentru a perturba perechea. Ei au găsit ceea ce căutau în verteporfină, un medicament aprobat pentru a trata boala vaselor de sânge ale ochilor.

În mai multe culturi de celule zombie cu perechea de proteine, medicamentul a condus celulele senescente în apoptoză – adică „căderea blândă a frunzelor”, un fel de moarte celulară nu dăunează celulelor din jur.

Săpând mai adânc, medicamentul părea să vizeze direct reticulul endoplasmatic al celulelor zombie – centrul lor de transport. Celulele tratate cu medicamentul nu au putut susține structura delicată cu mai multe straturi și, ulterior, aceasta s-a micșorat într-o formă ca un prosop de hârtie umed și mototolit.

„O urgență redusă a declanșat o criză metabolică” în celulele zombie, au explicat Anerillas și Gorospe. Ea „a culminat cu moartea lor”.

Șoareci fără vârstă

Ca o dovadă a conceptului, echipa a injectat șoareci în vârstă - aproximativ de vârsta unui om de 70 de ani - cu verteporfină o dată pe lună timp de două luni.

În doar o săptămână, șoarecii tratați cu verteporfină au prezentat mai puține semne moleculare de senescență în rinichi, ficat și plămâni. Blana lor era mai luxoasă în comparație cu șoarecii de control fără medicament.

Pe măsură ce îmbătrânim, celulele imune pătrund adesea în plămâni și provoacă leziuni. Verteporfina a eliminat această infiltrație și a redus cicatricile pulmonare la șoareci, ceea ce este adesea legat de scăderea capacității de respirație. În mod similar, conform analizelor de sânge, medicamentul a ajutat, de asemenea, la restabilirea funcției în rinichii și ficatul șoarecilor.

Scăderea numărului de celule senescente a atenuat semnalele inflamatorii, ceea ce ar putea explica efectele de întinerire, a explicat echipa. Verteporfina a oprit, de asemenea, o proteină „gardiană” care protejează celulele senescente de moarte, declanșând și mai mult dispariția lor.

Atingerea vulnerabilităților unice ale celulei zombie este o nouă strategie în dezvoltarea senoliticului. Mai sunt multe de explorat. Reticulul endoplasmatic nu este singura componentă celulară din fabrica de deșeuri biologice. Alte componente celulare care generează otrăvuri pentru celule senescente ar putea fi, de asemenea, blocate și pot ajuta la îndepărtarea celulelor în sine.

Este o alternativă promițătoare la metodele existente pentru eliminarea celulelor senescente. Strategia ar putea „extinde foarte mult catalogul de terapii senolitice”, a scris echipa.

Credit imagine: O celulă HeLA în curs de apoptoză. Tom Deerinck / NIH / FLICKR

• Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Împuterniciți-vă. Accesați Aici.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Mediu inconjurator, Solar, Managementul deșeurilor. Accesați Aici.
• PlatoHealth. Biotehnologie și Inteligență pentru studii clinice. Accesați Aici.
• Sursa: https://singularityhub.com/2023/11/07/zombie-cells-have-a-weakness-a-new-anti-aging-therapy-exploits-it/