biolog

9.2. 2013 9:00 Peste câteva decenii, vom bea primele elixire ale vieții și vom folosi organele pe care le-am crescut?

Informații noi la un clic de buton

Adăugați pictograma Plus7Days pe desktop

  • Acces mai rapid la pagină
  • Citirea mai confortabilă a articolelor

Acestea vor înlocui organul deteriorat cu unul nou creat în laborator. Comprimatul oprește îmbătrânirea celulelor. Actuala generație tânără poate trăi pentru a vedea toate acestea. Cercetările pentru oprirea îmbătrânirii avansează într-un ritm extraordinar, costând miliarde de euro.

MARTINA UTEŠENÁ a vorbit cu medicul și biologul molecular PETROM CELEC (33), șeful Institutului de Biomedicină Moleculară de la Universitatea Comenius, despre ceea ce știm cu toții despre oprirea îmbătrânirii, despre ce au greșit oamenii de știință, dar și despre importanța crionică, adică a congelării oameni.în Bratislava.

Există o vârstă umană maximă sau teoretic poate trăi până la două sute de ani? Nimeni nu stie. Nu știm de ce și cum îmbătrânim și de ce în natură mor marea majoritate a organismelor. Presupunem că în evoluție este potrivit să facem loc noilor generații, dar nu știm de ce nu am putea fi următoarea generație. Este o întrebare filosofică. Până acum, nimeni nu știe exact de ce șoarecele trăiește doi-trei ani, dar broasca țestoasă are o sută. Presupunem că va fi rata metabolismului, dar presupunem acest lucru și nu înțelegem deloc detaliile.

Știm deja ceva despre cum să prevenim îmbătrânirea celulelor? Știința avansează foarte repede, dar cu fiecare răspuns se deschid noi întrebări. Există multe indicații că avem o speranță de viață dată genetic, biochimic sau fizic, dar nu există dovezi convingătoare în acest sens. Putem prelungi durata medie de viață. L-am dublat în ultimele secole. Dar este pentru că știm să vindecăm mai bine bolile și, mai presus de toate, le putem preveni. Deși rareori ne dăm seama de acest lucru, vaccinările, obiceiurile de igienă și hrana adecvată sunt extrem de importante pentru speranța de viață. Cu toate acestea, nu am putut preveni îmbătrânirea celulelor.

Așadar, a trăi mai mult în acest moment înseamnă a nu muri mai repede. Din ceea ce știm, presupunem că avem o vârstă maximă de aproximativ o sută douăzeci de ani și aceasta este limita noastră biologică. Este posibil ca medicina să ne permită să trăim până la vârsta maximă, dar nu am găsit încă o modalitate de a influența vârsta maximă.

Există multe teorii cu privire la motivele pentru care îmbătrânim. Ceea ce este cel mai probabil? Există trei mecanisme principale posibile de îmbătrânire în joc. Stresul oxidativ, aportul caloric și scurtarea telomerilor. Probabil cel mai vechi dintre ei se referă la radicalii liberi și stresul oxidativ. Ca parte a metabolismului nostru, atunci când folosim oxigen, se formează radicali liberi care afectează proteinele, grăsimile, ADN-ul și tot ceea ce avem în celulele noastre. Știm că pe măsură ce îmbătrânim, stresul oxidativ, deteriorarea celulelor de către radicalii liberi, crește. Este un impozit pe care îl folosim oxigenul pentru a genera energie.

Antioxidanții ar trebui să împiedice radicalii liberi să deterioreze celula. La nivel molecular și celular, funcționează. Cu toate acestea, studiile clinice nu au confirmat că consumul regulat de, de exemplu, vitamina C va asigura o viață mai lungă. Dimpotrivă, studiile au arătat că atunci când luați vitamina C pentru perioade lungi de timp și în doze mari, vă puteți deteriora rinichii. Vitamina A și E, la rândul lor, cresc ușor riscul unor tipuri de cancer. Nu rezultă că nu ar trebui să mâncăm fructe. Poate este o combinație de mai multe vitamine care pot proteja celula de radicalii liberi și, în același timp, prelungi viața. Cu toate acestea, nu există dovezi în acest sens.

Astfel, radicalii liberi se află în organism, dar probabil ca o consecință a îmbătrânirii, nu cauza acesteia. Putem modifica consecința, dar nu afectează cauza, deși mulți oameni, inclusiv oamenii de știință, cred că da.

Nici teoria reducerii aportului caloric și a efectului său pozitiv asupra vieții celulare nu a fost confirmată?S-au făcut multe experimente pe viermi, rozătoare și mamifere pe această temă. Cercetătorii și-au redus aportul caloric. Pur și simplu le-au dat mai puțin să mănânce și animalele să trăiască mai mult. Viermii au făcut-o. Cu jumătate din aportul de calorii, au trăit de două ori mai mult. Șoarecii au trăit cu aproximativ douăzeci la sută mai mult pe dietă.

Cu toate acestea, la rozătoare, cercetătorii au descoperit ulterior că au comparat șoarecii cu aport alimentar mai mic cu cei cu acces nerestricționat la alimente, care nu este nici natural, nici sănătos, deși este impus de lege. Deci nu a fost o comparație corectă. Un experiment cheie de cincisprezece ani pe maimuțe a fost efectuat pentru interpretare pe oameni. Cei care au mâncat mai puțin nu au avut diabet, au avut un risc mai mic de boli de inimă, dar în mod surprinzător nu au trăit mai mult. Având în vedere durata vieții umane, un studiu similar la oameni nu va fi ușor de făcut, dar rezultatele sunt probabil aceleași.

Numai în Statele Unite, sunt în curs de desfășurare peste o sută de cercetări și studii clinice la om, bazate pe ipoteza că îmbătrânirea celulară este afectată de enzima telomerază. Este modul corect? Poate că da, depinde doar de obiectivul acestei călătorii. În nucleele celulare, ADN-ul este pliat în cromozomi care își mențin capetele împreună. Acestea formează secțiuni ale ADN-ului în care există multe repetări ale unei secvențe scurte. Când o celulă se împarte, aceste repetări sunt cele care se scurtează. Telomerii pot fi considerați ca lanțuri care țin împreună cromozomii. Celula pierde atunci când împarte o parte a acestui lanț, numai atunci când este prea scurtă, cromozomii se descompun și celula nu se mai poate diviza.

Acest lucru poate explica teoretic îmbătrânirea, dar în practică este mult mai complicat. Unele celule, cum ar fi celulele tumorale, dar și celulele stem, au o enzimă numită telomerază. Poate recrea sau extinde lanțuri. Prima idee este că, dacă am activa această enzimă și în alte celule, acestea s-ar putea împărți la nesfârșit și ar putea preveni îmbătrânirea prin acest mecanism.

Nu există tumoare atunci când puneți telomeraza într-o celulă? Cercetătorii investighează în prezent cum să prelungească viața celulară cu telomeraza fără a degenera într-un malign. Deci, cunoaștem mecanismul telomerazei, dar suntem încă departe de a fi capabil să o folosim pentru a încetini îmbătrânirea, adică până la tinerețe. Astfel, mulți cercetători lucrează acum la modul de utilizare a cunoștințelor telomerazei pentru tratarea și eradicarea anumitor tipuri de tumori. Acest lucru se datorează faptului că telomeraza se găsește în unele celule tumorale. Prin „oprirea” enzimei, celula tumorală ar trebui să îmbătrânească și să moară. Șansele sunt că descoperirile actuale vor ajuta la dezvoltarea de noi medicamente pentru unele tipuri de cancer.

Putem deja regla telomeraza într-un fel? Știm că teoretic ar putea fi posibil, dar știm de mult. Practic nu este utilizat în altă parte decât în ​​dezvoltarea medicamentelor în oncologie. Blocarea telomerazei în tumori este relativ ușoară, dar studiile clinice cu medicamente durează mulți ani, deci este nevoie de multă răbdare. Pentru ca telomeraza să prelungească viața umană, avem nevoie de decenii de cercetare. Cu toate acestea, există șansa ca la sfârșitul acesteia să existe o substanță sau o metodă prin care să putem prelungi viața celulei, dar să nu o schimbăm astfel încât să devină malignă.

Se spune că primele medicamente pentru întinerirea telomerazei sunt testate la om. Știi ceva despre asta?

Există substanțe despre care știm că stimulează producția și activitatea telomerazei. Cu toate acestea, studiile care au testat aceste substanțe la om au fost în mare parte mici și scurte. În plus, rezultatele pe care le-au adus au arătat efecte destul de minime. Desigur, există o serie de produse care se prezintă ca un fel de elixiruri ale tinerilor în publicul larg, dar nu au fost niciodată testate de publicul profesionist, nu au fost supuse unor teste clinice reale. Ar trebui evitate în mod clar.

Anul trecut, pe piața europeană a fost lansat primul medicament pentru terapie genetică care utilizează informații genetice pentru tratament. De ce așteptăm această descoperire de atât de mult timp?Multă vreme am așteptat doar utilizarea acestuia în medicina de rutină. Primele studii clinice la pacienții tratați cu terapie genetică au început în 1989. La fel ca în cazul altor terapii, aceștia trebuie să fie supuși unor teste clinice extinse și îndelungate înainte ca medicamentele să poată fi utilizate în mod curent. În timpul studiilor, medicamentul trebuie să-și dovedească siguranța, eficacitatea și, nu în ultimul rând, trebuie să demonstreze că este mai bun decât ceea ce este disponibil în prezent medicilor pentru diagnostic.

Aceste studii clinice durează mult, în medie aproximativ douăzeci de ani, și doar un minim de medicamente trec toate testele. Deci, dacă găsim ceva promițător astăzi și aflăm la animalele experimentale că noul medicament funcționează, acesta nu va apărea cu adevărat pe piață decât în ​​jurul anului 2033. Această întârziere se datorează faptului că dorim să fim siguri și pe termen lung efecte. Multe cazuri din trecut au arătat că această precauție este necesară.

Cât de departe suntem de utilizarea standard a terapiei genetice? Există până acum peste o mie cinci sute de studii clinice care au testat sau testează diferite forme de terapie genetică. Din acest număr de tratamente diferite, doar unul trebuie să demonstreze că este sigur, eficient și mai eficient decât așa-numitul standard de aur actual. Este o substanță pentru tratamentul unei tulburări rare care provoacă inflamații severe ale pancreasului la pacienți. Se poate aștepta ca în viitorul apropiat să urmeze alte abordări de tratament similare pentru alte boli.

Cu toate acestea, trebuie spus că terapia genică nu este un miracol, este un tratament diferit. Deoarece proteinele precum insulina, hormonul de creștere sau anticorpii sunt utilizate în mod obișnuit astăzi pentru a trata, este de asemenea posibil să se trateze cu informații genetice pentru astfel de proteine ​​și alte proteine ​​și să permită celulelor pacientului să producă proteinele adecvate. Această abordare are avantaje tehnice în unele boli și atunci se poate aștepta ca terapia genică să fie introdusă în practica clinică de rutină.

În 2012, japoneza Shinja Yamanaka a primit Premiul Nobel pentru Medicină, demonstrând cât de ușor pot fi reprogramate celulele din corpul uman. Cum această descoperire contribuie la longevitate? Așteptăm multe. Profesorul Jamanaka a făcut ceva în urmă cu șase ani pe care nimeni înaintea lui nu a făcut-o. El a găsit o combinație de patru gene care pot reprograma orice celulă adultă din corp, cum ar fi o celulă a pielii într-o celulă embrionară asemănătoare celulei stem. Se poate împărți și forma o varietate de țesuturi.

Forma acestei celule stem pluripotente induse cu o stem embrionară constă în faptul că chiar și o celulă reprogramată se poate schimba în orice celulă din corp. Este unul dintre cele mai mari răsturnări în medicină, care poate fi utilizat pentru a trata o varietate de boli, în special boli neurodegenerative precum Parkinson, boala Alzheimer, afecțiuni post-traumatice, diabet zaharat, dar poate că metoda poate opri și îmbătrânirea. Odată cu descoperirea sa, profesorul Yamanaka a eliminat parțial problema experimentelor pe embrioni umani, deoarece celulele lor ar putea să nu mai fie necesare în viitor de medicamente.

Potențial, această tehnologie ar putea fi utilizată și pentru prelungirea vârstei. Celulele stem pluripotente induse ar putea ajuta la regenerarea țesuturilor și organelor deteriorate, ceea ce ar putea prelungi viața multor pacienți. Poate că peste douăzeci de ani, s-ar putea să veniți la un medic cu o problemă și acesta vă va spune: „Bine, vom scoate o celulă din piele și vă vom aplica celulele create pe retină, deoarece vă este compromisă vederea”. celule, pe care le convertește în celulele stem pluripotente induse pentru o posibilă utilizare viitoare.

Este important să luați sânge din cordonul ombilical sau alte celule după această descoperire? În Slovacia, au încercat chiar să înceapă o afacere cu colectarea grăsimii și depozitarea celulelor din aceasta în caz de boli în viitor. Este important să dai sport? Pentru cine o face, poate da. Șansele ca bebelușul dumneavoastră să aibă nevoie de propriile celule sanguine din cordonul ombilical sunt minime. Dacă cineva dorește, are destui bani și acceptă o șansă minimă, atunci bine, dar pentru majoritatea nu va conta. Este mult mai important să donați celule într-un registru public accesibil tuturor. Celulele mezenchimale au avantajul că sunt relativ ușor disponibile. Se găsesc și în grăsimi, de exemplu.

Pe de altă parte, aceste celule sunt deja parțial redefinite, adică, spre deosebire de celulele pluripotente, nu se poate face țesut din ele. Odată cu descoperirea lui Shinja Jamanak, totul se schimbă. Odată ce știu că este posibil să produc, de exemplu, un cardiomiocit din rădăcina părului meu, celula pielii sau din sânge în viitor, care poate vindeca atacul de cord după un atac de cord, nu este foarte important pentru mine să îngheț tulpina mezenchimală. celule. Dar, ca și în cazul terapiei genetice, această așa-numită terapie celulară trebuie să fie supusă unor studii clinice pe termen lung și solicitante.

Astăzi, este deja posibil să crească o bucată de ficat sau de inimă în laboratoare. Când va putea știința să furnizeze pacientului întregul organ? De exemplu, un ficat nou? În parte, acest lucru este posibil astăzi. De exemplu, în cazul arsurilor, chirurgii folosesc pielea pe care au crescut-o anterior. Cercetarea avansează foarte repede în această direcție. Dar suntem încă departe de inimă sau ficat. Cercetările actuale se concentrează asupra modului de creștere a țesutului 3D, primul pas pe drumul către organe întregi. Până acum, era posibil să faci ceva ca o parte a ficatului într-un castron, dar avea doar două dimensiuni, cu alte cuvinte, era o zonă fără a treia formă.

În prezent, oamenii de știință lucrează la cum să facă din aceasta o structură spațială, o schelă pe care celulele ar putea supraviețui, multiplicându-se pentru a da organului o formă adecvată. Nu suntem încă suficient de departe pentru ca cineva să aibă o inimă terminată și să o testeze pe șoareci. În opinia mea, vom folosi o astfel de terapie la pacienții de douăzeci sau treizeci de ani. Dar poate nu, pentru că suntem departe de a folosi posibilitățile pe care le avem și astăzi în domeniul transplantului de organe din diferite motive, așa cum am putut.

Până când știința ajunge atât de departe încât poate întineri un om, are sens să înghețe? În America, este superbusiness, cea mai populară companie care își înghețează pacientul cu o sută treisprezecea în urmă cu două luni. Angajatul ei a murit în deplină sănătate din întâmplare. Înghețarea și conservarea unei persoane pot costa până la două sute de mii de dolari și până acum nicio persoană înghețată nu a reușit să-și revină.

Crionica la oameni este o prostie după părerea mea. Când oamenii nu știu ce să facă cu banii, îi pot arunca cu ușurință așa, dar nu preiau niciodată. În laborator, nu este o problemă înghețarea și revigorarea culturilor de celule, dar nu suntem încă capabili să înghețăm organe sau corpuri întregi fără a le deteriora. Celulele acestor corpuri sunt sparte prin îngheț. Când este înghețată, apa din celule se transformă în gheață cu un volum mai mare și celula izbucnește ca niște conducte de apă în înghețuri severe.

Natura poate îngheța întregul organism mare la nivelul unor broaște și pești, care pot îngheța iarna și dezgheța primăvara. Dar s-au dezvoltat mecanisme evolutive pentru aceasta pe care nu le avem și nu le înțelegem încă deloc. Știm că, printre altele, apa este îndepărtată din celulele lor, dar nu o putem aplica chiar și atunci când congelăm carnea în industria alimentară. Prin urmare, carnea congelată și răcită are o calitate și un gust atât de diferite.

Deci problema este apa din celule? Probabil da. Când puneți apă într-o sticlă în congelator, după congelare sticla se sparg și la fel se întâmplă și în celule. De exemplu, putem congela culturile celulare cu azot lichid, dar punem diverse substanțe chimice în ele pentru a oferi condițiile în care celula să funcționeze după decongelare. În prezent, nu este posibil să înghețe un organ, astfel încât acesta să poată funcționa. Și nu tot corpul. E o prostie. Până acum, niciun mamifer nu a fost înghețat și dezghețat cu succes și adus la viață. Singurul lucru posibil a fost că oamenii de știință au găsit o celulă vie într-un șobolan înghețat de câțiva ani. Au creat o clonă vie a acesteia. Dar putem face clonarea în alte moduri. Nu trebuie să înghețăm șobolanul pentru asta.

Clonarea umană este în prezent interzisă. Sau crezi că se întâmplă în unele laboratoare secrete? Nu cred, nu se întâmplă așa ceva. Faptul că putem clona șoareci astăzi se datorează și faptului că am încercat fără succes de mulți ani și nici acum nu o putem face perfect. Avem nevoie de multe încercări pentru ca acest lucru să se întâmple. Clonarea oamenilor va fi probabil posibilă din punct de vedere tehnic în viitor, dar nu știu dacă va avea vreun sens mai profund. Fanii filmelor sci-fi au cu siguranță o imaginație mai bună în acest caz. Din punct de vedere medical, este mult mai important ca în curând să putem face ca celula oricărui pacient să fie cea de care are nevoie pentru tratament.