Ընդամենը մի քանի միլիլիտր արյուն, յոթ շաբաթ ինկուբատորում, և խոր ծերության հասած մարդու բջիջներից ստացվում է մի բան, որը մոլեկուլային մակարդակում գրեթե չի կրում տարիքի հետքեր։
Այս եղանակով Բոննի և Ախենի գիտնականներին հաջողվել է տպավորիչ գիտական բեկում մտցնել։ Նրանք լաբորատոր պայմաններում արյան սովորական նմուշներից՝ այդ թվում 100-ն անց մարդկանցից վերցված արյունից, երիտասարդ նյարդային ցողունային բջիջներ են աճեցրել։ Երկու գենետիկ «փոխանջատիչների» օգնությամբ հյուծված բջիջները մի քանի շաբաթում փաստացի վերածրագրավորվել են և այժմ մոլեկուլային մակարդակում ծերացման գրեթե ոչ մի նշան ցույց չեն տալիս։
Այս մասին Aging Cell գիտական հանդեսում հայտնել է Բոննի համալսարանի Վերականգնողական նեյրոկենսաբանության ինստիտուտի գիտնական Լիա Ջեսիկա Բերգի և ցողունային բջիջների հետազոտող Օլիվեր Բրյուստլեի գլխավորած թիմը։ Աշխատանքներին մասնակցել է նաև ծերացման գործընթացներն ուսումնասիրող Վոլֆգանգ Վագների խումբը՝ Ախենի Հռենոս-Վեստֆալյան տեխնիկական համալսարանից։
Հետազոտության համար արյուն է հանձնել 15 մարդ՝ նորածնից մինչև 101 տարեկան, հաղորդում է Euronews-ը։ Գիտնականները դրանից առանձնացրել են էրիթրոցիտների նախաբջիջները և անվնաս վիրուսի միջոցով ներմուծել երկու այսպես կոչված կառավարող գեն՝ SOX2 և cMYC։ Կառավարող գեները պարունակում են այն սպիտակուցների կառուցվածքային ծրագիրը, որոնք նպատակային կերպով միացնում ու անջատում են մյուս գեները՝ այդպիսով որոշելով բջջի ինքնությունն ու գործառույթը։
Ընդամենը երկու փոխանջատիչի օգնությամբ հետազոտողները կարողացել են արյան բջիջներն ուղղակիորեն վերածել այսպես կոչված մակածված (ինդուցված) նյարդային ցողունային բջիջների, որոնցից կարող են զարգանալ տարբեր տեսակի նյարդային բջիջներ։ Ընդ որում, սաղմնանման բջիջների միջանկյալ փուլն անցնելու կարիք չի եղել, որոնք սովորաբար ունակ են վերածվելու բազմաթիվ տարբեր բջջատեսակների։
Արդեն մոտ տասներկու օր անց ձևափոխված բջիջները դրսևորել են նյարդային ցողունային բջիջներին բնորոշ հատկություններ, ինչից հետո շարունակել են զարգանալ լաբորատորիայում։ Արդյունքում ձևավորվել են ոչ միայն նյարդային բջիջներ, այլև ուղեղի հենարանային բջիջների երկու կարևոր տեսակներ։ Դրանք սնուցում ու պահպանում են նյարդային բջիջները և նպաստում ուղեղի բնականոն աշխատանքին։
Բջիջների կենսաբանական տարիքը որոշել են այսպես կոչված էպիգենետիկ ժամացույցի միջոցով, որը վերլուծում է գենետիկ նյութի վրա առկա որոշակի քիմիական նշիչները։ Կյանքի ընթացքում այդ նշիչները փոփոխվում են, ուստի թույլ են տալիս պատկերացում կազմել, թե կենսաբանորեն որքան ծեր է բջիջը։
Արյան սկզբնական բջիջների կենսաբանական տարիքը լիովին համապատասխանում էր դոնորների իրական տարիքին։ Սակայն նյարդային ցողունային բջիջների վերածվելուց հետո պատկերը կտրուկ փոխվել է. նոր ստեղծված ցողունային բջիջները պահպանել են իրենց սկզբնական դոնորների տարիքի միջինում ընդամենը մոտ 13 տոկոսը։ Իսկ երբ դրանք ավելի երկար են աճեցրել լաբորատորիայում, այդ ցուցանիշը նվազել է՝ հասնելով անգամ հինգ տոկոսից ցածր շեմի։
Սա նշանակում է, որ ձևափոխման արդյունքում բջիջները կենսաբանորեն զգալիորեն ավելի երիտասարդ տեսք են ստացել։ 101 տարեկան մարդու դեպքում դա մաթեմատիկորեն կհամապատասխաներ երեխայի բջիջների տարիքին։ Հարկ է նշել, որ բուն բջիջները երեխայի բջիջների չեն վերածվում. չափումները պարզապես ցույց են տալիս, որ վերափոխման ընթացքում ծերացման որոշակի կենսաբանական նշաններ զրոյացվել են։
Այսպես կոչված «ունիվերսալ» բջիջների դասական վերածրագրավորման դեպքում կենսաբանական ժամացույցն ամբողջությամբ զրոյանում է մոտ երեք շաբաթում։ Մինչդեռ ուսումնասիրված այս մեթոդի կիրառման դեպքում պահանջվել է շուրջ 50 օր, որպեսզի կենսաբանական ծերացման հետքերի մեծ մասն անհետանա։ Գիտության համար սա առավելություն է. քանի որ գործընթացն ավելի երկար է տևում, գիտնականները կարող են ավելի մանրամասն հետևել առանձին փուլերին և ուսումնասիրել, թե ինչպես կարելի է նպատակային ներգործել կենսաբանական տարիքի վրա։
Այդուհանդերձ, էպիգենետիկ ժամացույցը միայն մոտավոր է ցույց տալիս բջջի կենսաբանական տարիքը։ Այդ իսկ պատճառով հետազոտական խումբը լրացուցիչ ուսումնասիրել է ծերացման մյուս բնորոշ նշանները, այդ թվում՝ բջջակորիզում գենետիկ տեղեկատվությունը պարուրող կորիզաթաղանթի փոփոխությունները, ինչպես նաև բջջային «աղբահանության» համակարգի աշխատանքը։
Վերջինս ապահովում է վնասված կամ այլևս ոչ պիտանի բաղադրիչների տրոհումն ու հեռացումը։ Ստուգվել են նաև բջիջն էներգիայով սնուցող միտոքոնդրիումները, ԴՆԹ-ի հնարավոր վնասվածքները և ծերացման այսպես կոչված մարկերները։ Վերջիններս բնորոշ են այն բջիջներին, որոնք այլևս չեն կիսվում, բայց կարող են ակտիվ մնալ։
Արդյունքն այն էր, որ 87 և 101 տարեկան դոնորների ձևափոխված ցողունային բջիջներում հետազոտողները չեն հայտնաբերել ծերության պահպանման որևէ նկատելի նշան։ Մոտեցել է նաև գեների ակտիվության մակարդակը. եթե մինչև ձևափոխումը արյան երիտասարդ և ծեր բջիջները միմյանցից տարբերվում էին գրեթե 1900 գենի ակտիվությամբ, ապա ձևափոխումից հետո այդ տարբերությունը պահպանվել էր ընդամենը մոտ տասներկու գենում։