دانشمندان سلول‌های پوست انسان را ۳۰ سال جوان‌تر کردند

در سال ۲۰۱۲، "شینیا یاماناکا" (Shinya Yamanaka)، محقق ژاپنی موفق به دریافت جایزه نوبل پزشکی برای کار بر روی برنامه‌نویسی مجدد سلول‌ها شد. این سلول‌ها کار خود را به عنوان سلول‌های بالغ آغاز می‌کنند و سپس در معرض چهار مولکول به نام فاکتورهای یاماناکا (Yamanaka factors) قرار می‌گیرند که آن‌ها را به حالت نابالغ بازمی‌گرداند. از این مرحله به بعد، سلول‌های بنیادی می‌توانند از نظر تئوری به هر سلولی در بدن تبدیل شوند.

دانشمندان از این پتانسیل در روش‌های جالب‌ زیادی از جمله کاشت این سلول‌ها در خرگوش برای بازیابی بینایی، رفع کمبود دوپامین در مدل‌های حیوانی بیماری پارکینسون و ترمیم عضلات آسیب‌دیده قلب خوک‌ها استفاده کرده‌اند. فرآیند برنامه‌ریزی مجدد سلول‌ها شامل قرار دادن سلول‌ها در معرض فاکتورهای یاماناکا برای حدود ۵۰ روز است، اما اکنون دانشمندان مؤسسه بابراهام دریافته‌اند که کوتاه‌ کردن زمان این فرآیند ممکن است مزایای قابل توجهی به همراه داشته باشد.

زمانی که سلول‌ها تحت برنامه‌ریزی مجدد قرار می‌گیرند، برخی از قابلیت‌های تخصصی که از طریق بلوغ به دست آورده‌اند را از دست می‌دهند. در مورد سلول‌های پوست این قابلیت‌ها شامل تولید کلاژن برای استفاده در تاندون‌ها، رباط‌ها، استخوان‌ها و بهبود زخم است. دانشمندان می‌خواستند این سلول‌ها را به سنین جوانی بازگردانند، درحالی که هویت آن‌ها به طور کامل از بین نمی‌رود.  

روش جدید این تیم "برنامه‌ریزی مجدد گذرای مرحله بلوغ" (maturation phase transient reprogramming) نام گرفته است و در آن، سلول‌ها تنها به مدت ۱۳ روز در معرض فاکتورهای یاماناکا قرار می‌گیرند. مشخص شد که این فرآیند تغییرات مربوط به سن و هویت را تنها به طور موقت از بین می‌برد و با رشد این سلول‌های جوانسازی شده در شرایط طبیعی، آن‌ها دوباره ویژگی‌های سلول پوست را به دست می‌آورند.این موضوع یکی از مشکلات در این زمینه تحقیقاتی را حل می‌کند؛ زیرا اگرچه سلول‌های بنیادی از نظر تئوری می‌توانند به هر نوع سلولی در بدن تبدیل شوند، اما ایجاد شرایطی قابل اطمینان که در آن سلول بنیادی به سلول خاص مورد نظر تبدیل شود، کار دشواری بوده است.

دانشمندان با بررسی نشانگرهای شیمیایی که ساعت زیستی و مولکول‌های بیان شده توسط سلول را ایجاد می‌کنند، ‌تایید کردند که این سلول‌های برنامه‌ریزی شده ۳۰ سال جوان‌تر شده‌اند. این سلول‌ها کلاژن بیشتری تولید می‌کنند و عملکرد مؤثرتری در بهبود زخم داشتند.

 دکتر "دیلجیت گیل" (Diljeet Gill)، نویسنده این مطالعه می‌گوید: نتایج ما نشان‌دهنده گام بزرگی در درک برنامه‌ریزی مجدد سلولی است. ما نشان دادیم که می‌توان سلول‌ها را بدون آنکه عملکردشان را از دست بدهند، جوان‌سازی کرد و به نظر می‌رسد این فرآیند، برخی از عملکردهای از دست رفته را به سلول‌های پیر باز می‌گرداند.
دانشمندان همچنین دریافتند که این روش اثرات ضدپیری بر ژن‌های مرتبط با آلزایمر و آب مروارید دارد.این تحقیق در مجله eLife منتشر شده است.