Novinka s názvom EPI-Clone už bola testovaná na ľuďoch. Výskum otvára nové perspektívy liečby rakoviny či vývoja omladzovacích terapií.
Ľudská krv tiež starne. Rozmanitosť krvotvorných kmeňových buniek klesá od 50. roku života a obzvlášť prudko od 60. roku života. Ilustračný obrázok. Zdroj: iStock.com
Starnutie je prirodzený proces a týka sa aj našej krvi. Od 50. roku života sa zmenšuje rôznorodosť krvotvorných kmeňových buniek. Výskumný tím teraz vyvinul systém akýchsi čiarových kódov pre rôzne krvotvorné kmeňové bunky. Systém by mohol pomôcť v prevencii chorôb a spomaliť starnutie. O výskume informuje rakúsky portál science.ORF.at.
Medzinárodný tím vedcov zistil, že s pribúdajúcim vekom sa na krvotvorbe podieľa čoraz menej rôznych kmeňových buniek. Aj preto sú starší ľudia náchylnejší na choroby. Toto zistenie by mohlo otvoriť cestu k včasnej diagnostike ochorení súvisiacich s vekom, ako sú rakovina a kardiovaskulárne choroby.
Diverzita prospieva zdraviu
Mladý človek má v tele 50 000 až 200 000 rôznych krvotvorných kmeňových buniek, ktoré každý deň vyprodukujú 100 až 200 miliárd nových krvných buniek. V istom zmysle ide o akési krvné prabunky, pretože kmeňové bunky produkujú klony samých seba, z ktorých sa neskôr stanú okrem iného červené a biele krvinky.
Čím viac sú kmeňové bunky rozmanitejšie, tým lepšie dokáže krv, a teda aj imunitný systém reagovať na rôzne výzvy a stresové faktory. „Niektoré kmeňové bunky produkujú skôr T-lymfocyty, iné zasa B-lymfocyty a ďalšie zasa biele krvinky,“ uviedol pre portál science.ORF.at biológ Lars Velten z Centra pre genómovú reguláciu (CRG) v Barcelone. Čím väčšia je rozmanitosť kmeňových buniek, tým zdravšia je zmes krvných buniek.
Keď rozmanitosť ubúda
Zdravá rozmanitosť má však svojím spôsobom dátum spotreby. K tomuto zisteniu dospel výskumný tím Larsa Veltena a výsledky uverejnil v štúdii vo vedeckom časopise Nature. Podľa výskumníkov sa s pribúdajúcim vekom presadí malý počet krvotvorných kmeňových buniek a prevezme kontrolu nad tvorbou krvi. Často pritom dominujú myeloidné bunky, ktoré sú spojené s chronickým zápalom a zvyšujú náchylnosť na ochorenia.
Kým mladí ľudia stále využívajú až 200 000 rôznych kmeňových buniek, v starobe môže tento počet klesnúť na jednociferné číslo. „Vtedy už zmes nie je zdravá, ale úplne jednostranná. A funkcia imunitného systému sa v starobe tiež znižuje,“ hovorí Velten.
Merateľné od 50. roku života
Pri poklese diverzity krvotvorných kmeňových buniek ide pravdepodobne o postupný proces, ktorý sa začína už v mladosti. Od určitého veku je však jasne merateľný. „Údaje ukazujú, že diverzita klesá od 50. roku života a obzvlášť prudko od 60. roku života,“ uviedla doktorandka Martina Braunová, vedkyňa v tíme Larsa Veltena, v rozhovore pre ORF.
Čiarové kódy v genóme
Objav je založený na analýze metylačných vzorcov DNA. Ide o špeciálne chemické značky, ktoré okrem iného určujú, ktoré gény sú v krvných kmeňových bunkách zapnuté alebo vypnuté.
„Naším hlavným objavom bolo, že každá z týchto kmeňových buniek má jednoznačný ,čiarový kód‘, ktorý môžeme prečítať. Je to, ako keby sme vedeli prečítať priezvisko bunky,“ uviedol Velten. To umožňuje presne identifikovať pôvod každej krvnej kmeňovej bunky a určiť rozmanitosť a tým aj odolnosť krvného systému človeka. Nová technika sa nazýva EPI-Clone a už bola testovaná na ľuďoch a myšiach.
Nové možnosti v medicíne
Objav „čiarových kódov“ DNA otvára mnohé možnosti pre lekársku diagnostiku a terapiu. Presnou analýzou klonálnej rozmanitosti v krvi by mohli lekári napríklad včas rozpoznať príznaky nezdravého starnutia a prijať preventívne opatrenia. Toto by mohlo byť dôležité najmä pri prevencii rakoviny a kardiovaskulárnych ochorení. „Môžeme opraviť len to, čo vidíme, a EPI-Clone to po prvýkrát umožňuje aj u ľudí,“ cituje tlačová správa Nemeckého centra pre výskum rakoviny Aleja Rodrigueza-Fraticelliho, jedného z vedúcich štúdie.
Umelé omladenie je možné
Výsledky výskumu tiež vnášajú nové perspektívy do vývoja omladzovacích terapií. Cielené odstránenie kmeňových buniek s prevahou myeloidných buniek by mohlo umožniť obnoviť mladší profil krvného systému a podporiť tvorbu užitočných krvných buniek. Tieto prístupy, ktoré sa doteraz skúmali najmä vo výskume na zvieratách, by sa mohli jedného dňa použiť aj u ľudí. Podľa Veltena by však táto metóda mohla umožniť mnohým ľuďom starnúť oveľa zdravšie.
Technológia EPI-Clone by sa mohla využiť i v personalizovanej medicíne na vytváranie individuálnych rizikových profilov a vývoj liečebných stratégií šitých na mieru. „S týmto zámerom sa v súčasnosti snažíme aj o to, aby bolo vyšetrenie menej nákladné. V súčasnosti stojí približne 5 000 eur na pacienta, naším cieľom je však znížiť náklady na liečbu na približne 50 eur,“ povedala Braunová. Výskumný tím teda dúfa, že sa nakoniec podarí zaviesť vyšetrenia pomocou techniky klonovania EPI ako súčasť bežnej a pravidelnej preventívnej zdravotnej starostlivosti.
Zdroj: science.ORF.at, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ)
(zh)
