Nový cíl pro omlazení buněk: Shift Bioscience představuje bezpečnější alternativu k Yamanakovým faktorům
Výzkum v oblasti stárnutí dlouho usiluje o zvrácení buněčného času, avšak hlavní metody, jako je částečné přeprogramování pomocí Yamanakových faktorů (OSKM), narážejí na bezpečnostní rizika. Konkrétně jde o nechtěnou pluripotenci (návrat buňky do nediferencovaného stavu) a s tím spojené riziko vzniku nádorů, což omezuje jejich terapeutické využití.
Biotechnologická společnost Shift Bioscience se sídlem v Cambridge nyní představila potenciální alternativu. V zatím nerecenzované studii publikované jako preprint identifikovala nový cíl v podobě jediného genu, který označila jako SB000. Tento gen se zdá být schopen zvrátit známky buněčného stárnutí u několika typů buněk, aniž by spouštěl kaskádu vedoucí k pluripotenci.
Objev založený na strojovém učení
Základem objevu společnosti Shift Bioscience je platforma pro screening řízená strojovým učením. Ta využívá transkriptomické hodiny na úrovni jednotlivých buněk, což umožňuje vysoce výkonnou analýzu. Jejich vlastní hodiny, nazvané AC3, byly natrénovány na širokém vzorku dárců ve věku od jednoho do 87 let.
Pomocí této platformy společnost prověřila 1500 kandidátních genů. Gen SB000 z tohoto screeningu vyšel jako cíl s omlazujícími účinky, které nejenže konkurovaly faktorům OSKM, ale také vykazovaly pozoruhodnou konzistenci napříč různými dárci a typy buněk.
Srovnatelná účinnost, ale vyšší bezpečnost
Po své identifikaci byl gen SB000 testován na kožních a plicních fibroblastech a také na keratinocytech. U ošetřených buněk došlo ke snížení epigenetického věku měřeného několika různými hodinami, včetně GrimAge2 a DunedinPACE. U keratinocytů ukázaly hodiny PCHorvath2013 omlazení o více než 13 let.
Klíčovým zjištěním je, že k tomuto omlazení došlo bez ztráty buněčné identity a bez aktivace markerů spojených s pluripotencí. Fibroblasty ošetřené pomocí SB000 si zachovaly normální morfologii, netvořily kolonie a udržely si, nebo dokonce zvýšily, produkci kolagenu typu I, což je znak mladistvé funkce fibroblastů. Naopak buňky vystavené faktorům OSKM vykazovaly směřování k pluripotenci a v některých případech ztratily klíčové rysy své původní identity.
Další kroky a budoucí potenciál
Přístup, který upřednostňuje omlazení bez ztráty buněčné diferenciace, otevírá přímější cestu k terapeutickému vývoji. Omlazené buňky, které si zachovávají svou funkci a identitu, jsou pro léčbu nemocí spojených s věkem zásadní.
Dr. Daniel Ives, generální ředitel společnosti, uvedl: „Objev SB000 představuje významný milník jak pro naši společnost, tak pro obor buněčné rejuvenace obecně. Nabízí srovnatelnou účinnost jako Yamanakovy faktory, avšak bez bezpečnostních obav spojených s pluripotencí.“
Je však třeba poznamenat, že práce je stále ve fázi preprintu a neprošla recenzním řízením. Dalšími kroky společnosti Shift Bioscience bude rozšíření testování na další typy buněk a následně přechod ke studiím in vivo na myších modelech. Tyto kroky jsou nezbytné, protože účinky SB000 zatím nebyly prokázány na celém organismu. Terapeutický příslib této metody bude nakonec záviset na úspěšném přenosu z buněčných kultur do kontextu celého těla a na prokázání dlouhodobé bezpečnosti a trvanlivosti účinku.