Omvänt åldrande: morgondagens löfte

Forskare har lyckats vända åldrandet i mänskliga hudceller genom att föryngra dem häpnadsväckande 30 år. För att förstå hur forskare lyckades med denna otroliga bedrift måste vi först förstå några begrepp.

Hur åldras vi?

Har du någonsin funderat över den naturliga åldrandeprocessen och komplexiteten bakom den?

Enkelt uttryckt definieras åldrande som en kontinuerlig och progressiv process av naturlig förändring som börjar tidigt i vuxen ålder.

En viktig aspekt som själva verket är avgörande är att veta hur man skiljer effekterna från normalt åldrande och de från sjukdomar. Det är i denna mening som Världshälsoorganisationen[1] delar in de senare i tre stora stadier efter åldersgrupperna 60-75 år, 75-90 år och över 90 år baserat på naturliga processer.

Den omfattande forskningen inom detta ämne och de resulterande framstegen har gjort det möjligt att fastslå hur viktiga genetiska faktorer, förändringar i cellulär funktion eller i systemen för skydd mot oxidation, samt modifieringar i proteinmetabolism såsom icke-enzymatisk glykering, är för åldringsprocessen.

Ur en rent biologisk synvinkel börjar åldrandet någonstans mellan tjugo- och trettioårs åldern enligt vissa studier. Ursprunget till detta är senescens, en fysiologisk process som leder till en långsam nedbrytning av cellens funktioner. Fysiologiskt åldrande manifesteras av en progressiv förlust av vävnadshomeostas som kan påverka organens fysiologi och leda till uppkomsten av patologier. Alla dessa faktorer som tillsammans med de miljöfaktorer som varje varelse måste möta kännetecknar den obestridliga och naturliga livscykeln som leder till en individs ålderdom som ofta kompliceras av mer eller mindre allvarliga sjukdomar.

Kan vi mäta åldrande?

Först och främst, hur mäts föryngring, d.v.s. hur kan man mäta åldrande?

För att mäta ålder använder vi ofta ett så kallat epigenetiskt klocktest[2], baserat på de tidiga upptäckterna av S.Horvath, som mäter nivån av DNA-metylering. Metylering är en epigenetisk faktor som används av cellerna, som påverkar genaktivitet och uttryck. Ett exempel på metyleringsreglering skulle kunna vara en metylgrupp belägen på en promotor som inaktiverar genen. Denna mekanism är också den som delvis gör celldifferentiering möjlig, genom att välja vilka gener som är aktiva för en viss cell.

Våra celler replikerar sig ständigt och utsätts för DNA-skador om och om igen. Så naturligtvis behövs reparation och replikering av DNA. I dessa processer är epigenetiska markörer ett hinder och måste därför tas bort. Avbrottet och återbidningen av epigenomet sköts av små interferens-RNA (siRNA)[3]. Men när vi blir äldre börjar detta system att falla samman och återbildandet blir därmed sämre vilket gör att misstag uppstår. Det är dessa fel och ackumuleringen av dem som mäts och kvantifieras för att bestämma din ålder.

Omprogrammering av celler vs att vända åldrandet hos celler

Processen som används här bygger på Nobelpristagaren Shinya Yamanakas arbete om inducerad pluripotent stamcellsomprogrammering från 2012[4]. Yamanaka kunde återställa många åldersrelaterade förändringar som förkortning av telomerer och skador till följd av oxidativ stress och mest intressant – återställa epigenomet hos en vuxen cell. Genom att tillämpa sin metod kunde han förvandla specialiserade celler tillbaka till stamceller som kan anta vilken funktion som helst.

Men med denna metod går cellernas ursprungliga identitet förlorad. Det skulle vara problematiskt om samma genterapi skulle tillämpas på en komplex cellstruktur eftersom cellerna inte skulle behålla sina roller och uppfifter. Till exempel, om vi applicerade behandlingen på ett gammalt/sjukt öga, skulle det helt förlora sin funktion och istället bli till en tumör. Men denna upptäckt tyder på att det finns sätt att återställa epigenomet och kan spela en central roll för att vända åldrandet.

Den nya metoden för mognadsfas transient omprogrammering[5], (maturation phase transient reprogramming=MPTP), är mycket lik den metod som används av Yamanaka med skillnaden att behandlingen avbryts precis innan stamcellstillståndet nås, vilket gör att den kan behålla sin specialiserade funktion. Genom att mäta åldern med en ny epigenetisk klocka både före och efter behandlingen kunde forskarna dra slutsatsen att den biologiska åldern hade rullats tillbaka med 30 år, otroligt!

Forskare arbetar fortfarande med att förstå mekanismen bakom MPTP.

Vad är det användbart till? [6]

Idag är kroniska sjukdomar, som äldre människor är särskilt mottagliga för, de vanligaste dödsorsakerna i världen. Att sakta ner åldrandeprocessen kan bidra till att förebygga sjukdomar genom att minska risken för typ II-diabetes och hjärtsjukdomar, och ge oss möjligheten att leva till 100 år utan att behöva oroa oss för att få cancer eller Alzheimers sjukdom. Det låter lika enkelt som en återställningsknapp som instruerar kroppen att bli ung igen. Det kan också vara det självklara alternativet till plastikkirurgi och dess risker. Vi vet att behandling av enstaka patologier och vård i allmänhet fortfarande är en mycket dyrt. Att inrikta sig på åldrandet skulle kunna vara mer värt: om vi kan bromsa åldringsprocessen kommer människor att bli starkare och mindre benägna att drabbas av sjukdomar, vilket kommer att undvika enorma hälsokostnader.

Etik i beaktande

Åldrande är fortfarande en process som många vill undvika till varje pris, till exempel genom att köpa produkter som lovar att föryngra din hud eller genom att genomgå plastikkirurgi. Uppkomsten av metoder för att vända åldrandet är ett tillägg till denna idealisering av den unga och friska människan, men vi bör inte glömma de många frågor och bekymmer som konceptet med föryngring för med sig.

Åldrande och förändringarna det för med sig är fortfarande ett nytt och lovande ämne för vetenskaplig forskning. Idag finns mer än 300 teorier som förklarar denna process enligt den ryske gerontologen Zhores Medvedev[7]. Skulle det vara möjligt att hitta en teori som lovar spektakulära effekter i denna riktning? Alla förhoppningar är tillåtna inom detta blomstrande forskningsområde. Det sätter fingret på den eviga debatten om huruvida åldrande ska ses som en sjukdom eller en icke-patologisk process.

Och om vi lyckades vända det, vad skulle vi då dö av? Tänk om vi kunde förlänga god hälsa, skulle det vara tillämpligt även på människor som redan är sjuka? Hur skulle det påverka dagens samhälle och den eventuella demografiska explosion som detta skulle medföra? De eviga frågorna om vad som är etiskt korrekt kanske kväver visionen om att förhindra åldrande?

Oavsett hur etiskt acceptabelt det kan vara, är den 150-årige människan[8] verkligen inte något för morgondagen, men kanske för dagen därefter…

Om du tycker det här är intressant, kolla in detta material för vidare läsning!

Källor

1. Seni, 2022 https://seni-france.fr/fr_FR/blog/les-nuances-du-vieillessement-1
2. Patrick T Griffin, 2021 https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.10.25.465725v1.full
3. Marlyn Gonzalez and  Fei Li, 2012 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3329497/
4. Kazutoshi Takahashi, Shinya Yamanaka, 2006 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16904174/
5. Diljeet Gill, 2022 https://elifesciences.org/articles/71624
6. David Gems, 2011 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3001315/
7. Sabine Giry, Silvia Pei, 2012 https://biofutur.revuesonline.com/article.jsp?articleId=16985
8. Emily Willingham, 2021 https://www.scientificamerican.com/article/humans-could-live-up-to-150-years-new-research-suggests/