Liquidazione della primavera di prolungamento della vita

Rivista del prolungamento della vita

LE Magazine novembre 2008
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Innovazioni rigenerarici della medicina
BioTime risistemerà l'orologio di invecchiamento?

Da Julius Goepp, MD
Innovazioni rigenerarici della medicina

Gli avanzamenti rapidi nel campo di terapeutica della cellula staminale stanno portandoci più vicino allo scopo evasivo di sfruttamento “della fiamma immortale„ che sopravvive a in tutti noi. Effettivamente, è stato evidente che, nelle parole del Dott. internazionalmente conosciuto Michael West del ricercatore di gerontologia, “voi ed io sono fatto dalle cellule che non hanno antenati morti.„

Il Dott. intervistato prolungamento della vita West recentemente, imparare circa il suo lavoro paradigma-disastroso, che ha condotto alle nuove tecniche ha riferito alle cellule staminali pluripotent incitate (IPS) ed alle cellule embrionali umane del progenitore (hEP), di cui tutt'e due permettono che i ricercatori superino sopra molte barriere precedentemente attuali. Poco tempo dopo che la nostra intervista, i ricercatori di Harvard hanno annunciato che essi avevano usato la tecnica di IPS per produrre “una nuova collezione robusta di linee cellulari specifiche di malattia del gambo„ quella speranza immediata della tenuta per gli avanzamenti in una miriade di malattie compreso la malattia del Parkinson, il diabete di tipo 1, la malattia di Huntington, sindrome di Down, una forma di immunodeficienza combinata (“malattia del ragazzo della bolla "), due forme di distrofia muscolare ed altri.1

Sulla base della nostra discussione con il Dott. West, combinato con le notizie recenti dai ricercatori di Harvard, sembra che siamo vero sospesi alla soglia di nuova era incredibile in cui gli scienziati possono sbloccare i funzionamenti interni delle nostre cellule e “i prodotti della massa„ virtualmente tutta la cellula o tessuto scrivono dentro il corpo umano a macchina in uno stato giovanile.

Le implicazioni di questi avanzamenti sono enormi. Comprendono il trapianto prontamente accessibile dell'organo e del tessuto, l'obliterazione delle malattie genetiche, la conclusione delle malattie relative all'età croniche e forse anche l'immortalità fisica stessa.

Un certo fondo

“Stiamo vedendo una congruenza fra alcune di più vecchie aspirazioni dell'umanità e dove la scienza moderna capo,„ l'ovest comincia. “A partire dai periodi antichi, abbiamo riconosciuto che, sebbene mentre gli individui invecchiano e muoiono, le specie non facessimo. Stupendo come suona, ciascuno di noi è fatto delle cellule che stanno proliferando dall'alba di vita su terra. E quello, realmente, era l'inizio di cui oggi cerchiamo di raggiungere attraverso gerontologia e medicina rigeneratrice.„

Lo stirpe delle cellule prodotte dal sistema riproduttivo è stato conosciuto come cellule “della linea germinale„ poiché il lavoro dello scienziato tedesco del XIX secolo August Weismann. L'ovest continua, “Weismann ha riconosciuto che le cellule di linea germinale rappresentano uno stirpe delle cellule che ha continuato ininterrotto da vita ha cominciatoqueste cellule non invecchiate ovviamente mai o voi ed io non sarebbero qui.

Weismann era interessato in questo problema fondamentale: perché è che le cellule del non germe line nei nostri corpi ( le cellule somatiche) inevitabilmente invecchiano e muoiono sull'indicazione. Come l'ovest chiede, “perché sono le cellule nella nostra pelle, nel nostro sangue, nelle nostre ossa e perfino nei nostri cervelli così riproducibile programmati per invecchiare in un tal breve periodo di tempo, mentre le cellule di linea germinale stanno proliferando per miliardi di anni?„

Intrigante, Weismann ha fatto una previsione sorprendente nel 1881, speculando che l'età degli individui di ragione è che le cellule somatiche (di cui principalmente siamo fatti) hanno perso in qualche modo la capacità (ancora inerente a creature unicellulari primitive) per la proliferazione senza limite. Ristabilisca quella capacità, Weismann ha sostenuto ed uno ristabilirebbe ancora l'immortalità cellulare presente in nostre cellule di linea germinale.

Una serie di elegante ed ora esperimenti classici dal biologo Leonard Hayflick negli anni 50 ha mostrato, infatti, che c'è un limite a quante cellule somatiche umane di periodi possono riprodurrsi in vitro prima che si fermassero semplicemente. Hayflick aveva scoperto l'esistenza di che importi “ad un orologio„ cellulare che sembra funzionare giù dopo un numero relativamente breve delle generazioni di replica delle cellule.

Telomeri: Fusibili cellulari

Che cosa è la natura fisica reale “dell'orologio cellulare„ misterioso quel limiti la durata delle cellule somatiche umane?

Telomeri: Fusibili cellulari
Cellule embrionali primitive che sono macchiate per mostrare i nuclei che contengono il DNA.

Nel momento in cui il Dott. West ha cominciato la sua carriera scientifica, è stato convinto che questo orologio intrinseco di invecchiamento cellulare fosse collegato in qualche modo con i cromosomi. È stato intrigante da una teoria poco nota proposta agli inizi degli anni 70 dallo scienziato russo Alexy Olovnikov.2,3" l'idea di Olovnikov era quello che ripete le sequenze del DNA all'estremità di ogni cromosoma era come un fusibile bruciante, che ha funto da orologio perché ogni volta la cellula ripiegata, il segmento (chiamato un telomero) è diventato più breve e più breve. Quando “si è esaurito, “il macchinario cellulare ha segnalato un errore mortale nella copiatura del materiale genetico vitale, che avrebbe avviato la senescenza del somatocita.„ La sequenza di ripetizione integrale del telomero è stata mantenuta in cellule di linea germinale, Olovnikov ha suggerito, “da un immortalare l'enzima„ che ha filato continuamente il DNA fresco del telomero, permettendo che le cellule di linea germinale si riproducano per sempre.4

Da ora al 1986, l'ovest aveva letto il lavoro del biologo Howard Cook che ha trovato che i telomeri accorciati con ogni generazione in globuli bianchi (che sono cellule somatiche ed hanno durate limitate), ma hanno mantenuto la loro lunghezza in cellule di linea germinale come sperma.

Vedendo questo puzzle pezzi si sistemano erano così in modo convincente che l'ovest ha portato una licenza dalla facoltà di medicina negli investitori del tribunale, finalmente fondanti una società chiamata Geron per costruire su che ovest ancora si riferisce a come “il gioco del telomero.„ “Quaranta milione dollari successivamente,„ richiami ad ovest, “il ripagato di gioco.„ Il gruppo dell'ovest in effetti aveva prodotto l'enzima misterioso di Olovnikov, ora conosciuto come il telomerase, a causa della sua capacità di filare continuamente fuori i fili vitali del DNA del telomero che tengono le cellule germinali immortali.

Cellule immortalate: Possono allungare le diverse durate?

Ma funzionerebbe? Potrebbe il Dott. West realmente convertire le cellule somatiche umane, destinate per espirare dopo alcuni doublings del punteggio nella cultura del tessuto, nelle versioni immortali di se stessi che potrebbero continuare a svilupparsi normalmente? In un tributo adatto, l'ovest ha scelto di raccogliere le cellule epiteliali reali da Leonard Hayflick pionieristico e di inserire il gene del telomerase in loro. In un taccuino intestato “il Immortalization del Dott. Hayflick,„ il Dott. West ha registrato i risultati sorprendenti: Le cellule epiteliali non trattate di Hayflick hanno cominciato a morire fuori dopo circa due mesi nella cultura, esattamente come previsto, ma le cellule che erano state infuse con il gene del telomerase hanno continuato a prosperare negli stati identici della cultura! Questi cellule somatiche umane “telomerized„ avevano dimostrato la capacità degli scienziati “di riavvolgere„ l'orologio di invecchiamento cellulare.5

Mentre il immortalization delle cellule era un salto gigante in avanti, dice il Dott. West, non era chiaro che ruolo il telomero e l'enzima del telomerase hanno svolto nell'invecchiamento al livello di individuo umano.

C'erano parecchie direzioni intriganti da andare dentro a questo punto. Ora è conosciuto, per esempio, che la lunghezza del telomero è collegata con il rischio di molte malattie croniche.6-12 che cosa circa semplicemente l'individuazione del modo ristabilire il gene del telomerase ad ogni somatocita nel corpo, allungante tutto il together-wouldn't dei telomeri quel risultato in un corpo con un rifornimento delle cellule essenzialmente illimitato?

“Che è esattamente come stavo pensando indietro nel mid-90s,„ verso ovest risponde. “Perché non appena imballare il gene del telomerase su in un virus? (Virus forniscono un metodo comune del laboratorio di presentazione dei geni specifici nelle cellule.) Sebbene la terapia genica non sia venuto dell'età a quel punto, è sembrato che se adottassimo quell'approccio e riusciti, potrebbe avere un impatto profondo su invecchiamento.

Cellule staminali e clonazione embrionali

Cellule staminali e clonazione embrionali
Lo scienziato di BioTime cattura le informazioni sulle proprietà molecolari di nuovi tipi delle cellule primitive.

Ma il trasferimento del gene facendo uso dei virus era un affare ingannevole carico di trabocchetti, particolarmente negli anni 90. In un salto concettuale drammatico, il Dott. West ha suggerito un'alternativa: perché non fare tutta la strada di nuovo alle cellule staminali embrionali, che sono formate subito dopo che uno sperma fertilizza un uovo? Per il primo parecchi cicli di divisione cellulare, tutte le cellule sono identici e capace di differenziazione in ogni cellula scriva dentro il corpo a macchina (infatti, i cosiddetti “gemelli monozigoti„ sono il risultato di un embrione della due-cellula che spacca a parte, producendo un assolutamente nuovo individuo da ogni cellula staminale embrionale primitiva).

“Se potessimo immortalare le cellule staminali embrionali,„ verso ovest dice, “noi potrebbe potenzialmente riparare il cuore umano, per esempio, dopo un attacco di cuore, facente il giovane muscolo del cuore iniettando queste cellule primitive nel cuore per rigenerare il tessuto nocivo.„ Quella era una visione astonishingly preveggente perché già stiamo vedendo i test clinici facendo uso di questa tecnica (cardiomyoplasty) in esseri umani.13

Nel 1998, l'ovest ragione per cui se un somatocita invecchiato fosse restituito alla linea germinale, come è utilizzato nella clonazione, potrebbe essere possibile non solo per riprogrammare dice una cellula epiteliale nelle cellule staminali embrionali, ma inoltre ha risistemato l'orologio di invecchiamento nella cellula invecchiata. Nel 1999, il gruppo che ha clonato il carrello le pecore aveva riferito che clonare in effetti non ha fatto questa, cioè, essi ha riferito che il carrello era vecchio nato perché la cellula dell'uovo non potrebbe risistemare la lunghezza del telomero.14 tuttavia, il gruppo del Dott. West più successivamente ha dimostrato che il gruppo del carrello lo ha avuto sbagliato e che clonare potrebbe risistemare l'orologio di invecchiamento in cellule animali dopo tutto.15

Ciò ha suggerito che ci potesse realmente essere un modo utilizzare le cellule di linea germinale come la cellula dell'uovo come macchina del tempo cellulare, risistemante l'orologio di invecchiamento nelle cellule umane, tornitura una cellula epiteliale nelle cellule staminali che embrionali primitive originalmente siamo stati sviluppati da e creando le giovani cellule e tessuti affatto del genere per riparare le devastazioni di invecchiamento.

Naturalmente, clonare e l'uso delle cellule staminali embrionali umane sono altamente discutibili, dire i minimo. La situazione è stata peggiorata dalla posa politica estrema da un lato, da 16,17 e dalle istanze della frode scientifica evidente d'altro canto.18-21 queste procedure inoltre stanno sfidando tecnicamente.

Che cosa dovete conoscere: Innovazioni rigenerarici della medicina
  • La terapia di cellula staminale ha potentialfor tremendo lo sviluppo delle applicazioni mediche per riparare e rigenerare malato, danneggiato ed organi e tessuti di invecchiamento. La terapia di cellula staminale può anche potere girare indietro l'orologio di invecchiamento cellulare e promuovere il prolungamento della vita radicale.

  • Alla prima linea di questo campo nuovo emozionante è il Dott. Michael West, CEO del gerontologo di BioTime, Inc.

  • Mentre le cellule somatiche nel corpo invecchiano e muoiono, le cellule di linea germinale stanno proliferando per miliardi di anni.

  • La riduzione dei telomeri è collegata con invecchiamento cellulare e la lunghezza del telomero è collegata con il rischio di numerose malattie.

  • Le cellule germinali possiedono un enzima chiamato telomerase che li permette di mantenere la lunghezza dei loro telomeri e di riprodurrsi per sempre. Presentando il gene del telomerase nelle cellule somatiche aumenta la loro longevità.

  • Il Dott. West ha proposto che le cellule staminali embrionali potessero offrire la promessa terapeutica tremenda; tuttavia, l'uso delle cellule staminali embrionali umane derivate dagli embrioni umani è altamente discutibile.

  • Introdurre i fattori di trascrizione dalle cellule dell'uovo alle cellule somatiche può indurrli ad essere trasformato nelle cellule staminali embrionali che possono essere sviluppate in ogni cellula differente scrivono dentro il corpo a macchina.

  • Gli studi indicano che le cellule staminali pluripotent incitate dimostrano un gene attivato del telomerase, che mantiene la lunghezza dei telomeri. Ciò ha potuto essere il primo punto al contrario l'invecchiamento cellulare negli esseri umani.

  • Le cellule embrionali del progenitore sono capaci di sviluppo in molte cellule di un tipo particolare del tessuto, quali sangue o le cellule di sistema nervoso. Una volta iniettati nel tessuto danneggiato o invecchiato, hanno potuto svilupparsi nei tipi appropriati sani delle cellule.

  • Gli studi recenti indicano che promessa delle tenute di terapia di cellula staminale nel controllo i disordini del sistema nervoso, le circostanze osteomuscolari, il colpo ischemico, i tumori cerebrali e dei più.

Oltre clonazione: Alla soglia di medicina rigeneratrice moderna

Oltre clonazione: Alla soglia di medicina rigeneratrice moderna
Una vista microscopica delle cellule neurali della cresta che hanno il potenziale di fare per la prima volta le cellule del viso umano.

“Ma realmente le buone notizie,„ il Dott. West dice con l'eccitazione ovvia, “è che un gruppo all'università di Kyoto nel Giappone ora ha indicato che è possibile prendere alcune molecole, chiamate fattori di trascrizione, dalla cellula dell'uovo e le usa per agire appena come la cellula stessa dell'uovo nella trasformazione del somatocita ordinario, dice dalla pelle e dalla presa indietro a tempo diventare una cellula staminale embrionale!„

Nessun'esigenza della clonazione e poi della derivazione delle cellule staminali dalla clonata da embrione-o da c'è ne delle tecniche provocatorie e discutibili che hanno preoccupato i media per la decade passata. “Le nuove cellule sono chiamate cellule staminali pluripotent incitate (IPS),„ ad ovest spiega. “Sono equivalenti nella funzione alle cellule staminali embrionali, ma non vengono dall'embrione-quindi il cambio di nome. L'idea è semplice: prenda una cellula epiteliale, coltivila in un piatto, aggiunga in tre o quattro di questi fattori di trascrizione e, durante una coppia di settimane, le cellule epiteliali sono trasformati nuovamente dentro le colonie delle cellule staminali che agiscono esattamente come le cellule staminali embrionali.22-24 è solo spettacolare, realmente.„

“E poiché le numerose carte sull'IPS ora hanno indicato la commutazione sul gene del telomerase in queste cellule,„ continua il Dott. West, “io credono che entro i 12 mesi prossimi, la comunità scientifica abbia documentato, per la prima volta mai, l'inversione di invecchiamento di una cellula umana.

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