تقوم عوامل يامانكا بإعادة برمجة الخلايا إلى خلايا جذعية جنينية ذات قدرة فلورية،
تجعل الخلايا تعيد ضبط هويتها الخلوية (وبالتالي تنسى الخلايا وظائفها والأعضاء المخصصة لها) باستخدام 4 عوامل برمجة فقط
(Oct4، Sox2، Klf4 وc-Myc (OSKM)) التعرض لعوامل إعادة البرمجة لفترة كافية يجعل من الممكن عكس عمر الخلية دون محو هويتها.
وهذا هو الأساس لإعادة برمجة الخلايا جزئيًا.
في دراسة نشرت في مجلة Nature، أبلغ العلماء عن تأثيره على تكوين الخلايا العصبية، وإنشاء خلايا عصبية جديدة.
زيادة إنتاج الخلايا العصبية؛
لقد ولت منذ فترة طويلة الأيام التي كان فيها الاعتقاد الخاطئ الشائع هو أن الأدمغة الأكبر سنا لا تنتج خلايا عصبية جديدة.
منذ ذلك الحين، اكتشف العلماء أن مناطق معينة من الدماغ، مثل الحصين والمنطقة تحت البطينية (SVZ)،
تحتوي على بيئات عصبية تؤدي إلى ظهور خلايا عصبية جديدة حتى في مرحلة البلوغ.
ومع ذلك، تتباطأ هذه العملية بشكل كبير مع التقدم في السن.
في دراستهم، استخدم الباحثون كوكتيل Yamanaka OSKM الكلاسيكي.
لقد اهتم العديد من الباحثين بكيفية زيادة كفاءة إعادة البرمجة وتقليل مخاطر الإصابة بالأورام،
الأورام المرتبطة بشكل أساسي بـ c-Myc، ولكن لم يكن هذا هو الحال في هذه الدراسة.
أولاً، ذهب العلماء إلى إعادة برمجة الجسم بالكامل عن طريق إنشاء فئران معدلة وراثيًا تعبر عن OSKM عند معالجتها بمحفز جزيئي:
في هذه الحالة، الدوكسيسيكلين.
باستخدام تسلسل الحمض النووي الريبي (RNA) أحادي الخلية، وجد الباحثون أنه مع التقدم في السن، تنخفض نسبة الخلايا العصبية، السلائف المباشرة للخلايا العصبية، بين أحفاد الخلايا الجذعية العصبية (NSCs)، مما يشير إلى ضعف تكوين الخلايا العصبية.
عكس العلاج هذا الاتجاه، وأعاد نسبة الخلايا العصبية إلى مستويات الشباب.
بعد ذلك، استخدم الباحثون نموذجًا أكثر تطورًا للفأرة، حيث تم تقييد تعبير OSKM مكانيًا على SVZ فقط. ومن المثير للاهتمام أن هذا التقييد سمح لهم بزيادة وقت التعبير عن OSKM إلى ما يمكن أن يكون مميتًا في نموذج الجسم بالكامل ويعمل بأمان.
كان التأثير على الخلايا الجذعية العصبية والأرومات العصبية أكثر إثارة للإعجاب منه في إعادة برمجة الجسم بالكامل.
مقاييس الخلايا العصبية المعاد برمجتها
ولتجنب التأثيرات واسعة النطاق، أجرى الباحثون أيضًا تجارب على الخلايا الجذعية السرطانية المزروعة في المختبر. تمامًا مثل أي كائن حي، أنتجت الخلايا الجذعية العصبية المحصودة من الفئران المسنة نسبة أقل من الخلايا العصبية مقارنة بتلك المحصودة من الفئران الأصغر سنًا.
أدى علاج الخلايا الجذعية العصبية باستخدام OSKM إلى زيادة نسبة الخلايا العصبية في ذريتها،
مما يشير إلى تأثير يشبه التجدد "يعيد الأمور إلى طبيعتها".
ومع ذلك، فإننا نهتم في النهاية بالخلايا العصبية، وليس سلائف الخلايا العصبية.
هل أدى العلاج إلى ولادة المزيد من الخلايا العصبية؟ على ما يبدو، نعم. في الفئران، تهاجر الخلايا العصبية المشتقة من SVZ إلى المنطقة الشمية، حيث تصبح خلايا عصبية ناضجة (وهذا يوضح مدى أهمية حاسة الشم بالنسبة لهذه الحيوانات).
مع التقدم في السن، تتباطأ هذه العملية بشكل كبير.
أدى علاج OSKM إلى زيادة عدد الخلايا العصبية المولودة في البصلة الشمية، ولكن ليس إلى مستويات الأحداث.
باستخدام النسخ لخلية واحدة والتحقق من صحة المناعة، نجد أن إعادة برمجة الجسم بالكامل جزئيًا في الفئران المسنة تعكس جزئيًا الخلل المرتبط بالعمر في نسبة الخلايا العصبية في مكانة SVZ العصبية. يمكن إعادة إنتاج تأثير "التجديد" هذا من خلال استهداف SVZ نفسه لإعادة برمجة جزئية، مما يشير إلى ظاهرة جوهرية. علاوة على ذلك، فإن إعادة البرمجة الجزئية للخلايا NSCs القديمة في زراعة الخلايا تعزز بشكل مستقل تمايزها إلى أسلاف عصبية.
تكشف الدراسة المعنية عن تأثير إعادة البرمجة الجزئية في أدمغة كبار السن عن طريق اختبار تأثيرها بشكل منهجي على عدة أنواع مختلفة من الخلايا.
الدراسة كاملة:
