Wetenschappers hebben de verouderingsklok van volwassen stamcellen teruggedraaid

Wetenschappers hebben een onderzoek uitgevoerd waaruit blijkt dat het verouderingsproces van stamcellen, die verantwoordelijk zijn voor het herstel van beschadigd weefsel, kan worden teruggedraaid. Wellicht geeft deze ontdekking een impuls aan de ontwikkeling van nieuwe behandelmethoden voor ziekten die worden veroorzaakt door natuurlijke menselijke veroudering, zoals myocardherstel na een hartaanval, artritis en osteoporose.

De huidige kennis over de rol van stamcellen bij veroudering is dat een organisme slechts zo oud is als zijn weefselspecifieke volwassen stamcellen. Het ontdekken van de moleculen en het begrijpen van de processen die volwassen stamcellen in staat stellen zichzelf te vernieuwen – zich te vermenigvuldigen en vervolgens te differentiëren om versleten weefsel te verjongen – kan daarom de basis vormen voor regeneratieve geneeskunde en de genezing van veel leeftijdsgerelateerde ziekten.

Wetenschappers van het Buck Institute on Aging en het Georgia Institute of Technology hebben een onderzoek uitgevoerd dat de mechanismen verklaart die voorkomen dat volwassen stamcellen zich delen naarmate ze ouder worden: hun biologische klok. Door de activiteit van niet-eiwitcoderende RNA's te verstoren die afkomstig zijn uit delen van het genoom waarvan voorheen werd gedacht dat ze inactief waren ('genomische rommel'), hebben de wetenschappers aangetoond dat het verouderingsproces van menselijke volwassen stamcellen kan worden teruggedraaid.

Wetenschappers hebben gesuggereerd dat leeftijdsgerelateerde DNA-schade in het stamcelgenoom zou moeten verschillen van schade in de somatische cellen van het lichaam. Het is bekend dat in normale cellen telomeren – de uiteinden van chromosomen – korter worden tijdens het ouder worden, in tegenstelling tot volwassen stamcellen, waarvan de telomeerlengte niet verandert. Daarom ligt er nog een ander mechanisme ten grondslag aan de veroudering van stamcellen.

In de studie vergeleken de wetenschappers twee monsters van volwassen stamcellen: jonge stamcellen die in staat zijn tot zelfvernieuwing en cellen die een langdurige passageprocedure hadden ondergaan die de regeneratieve eigenschappen van de cellen aantastte. De wetenschappers ontdekten dat de meeste DNA-schade in de stamcellen geconcentreerd was in een gebied van het genoom dat bekendstaat als 'retrotransposons'. Deze werden voorheen als niet-functioneel beschouwd en werden 'junk DNA' genoemd.

In tegenstelling tot jonge volwassen stamcellen, die de retrotransposonactiviteit konden onderdrukken en DNA-schade konden herstellen, waren oude stamcellen niet in staat dit proces te onderdrukken, wat het proces van celveroudering op gang bracht.

Door de ophoping van giftige transcripten van retrotransposons te onderdrukken, konden wetenschappers niet alleen het verouderingsproces van volwassen menselijke stamcellen omkeren, maar ook, tot grote verrassing van de auteurs zelf, ze terugbrengen naar een eerdere ontwikkelingsfase door de pluripotentie van stamcellen te activeren, die een zeer belangrijke rol speelt bij de zelfvernieuwing van embryonale stamcellen.

In de nabije toekomst willen wetenschappers de geschiktheid van verjongde stamcellen voor klinische weefselregeneratie bepalen.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]