Kai kriauklė persipildo, užtvindymą dažniausiai sukelia kanalizacijos kanaluose susidaręs kamštis. Panašiai, mums senstant, mūsų kūnus užplūsta senstančios arba senstančios ląstelės, kurios nustojo dalytis, bet, užuot mirštančios, išlieka aktyvios ir kaupiasi kūno audiniuose. Naujausi tyrimai parodė, kad šių ląstelių atsikratymas gali atitolinti su amžiumi susijusias ligas, sumažinti uždegimą ir pailginti gyvenimą. Nepaisant didelio potencialo, šiuo metu nėra vaisto, kuris galėtų tiesiogiai ir efektyviai nukreipti šias ląsteles.
Dabar Weizmanno mokslo instituto mokslininkai siūlo alternatyvų požiūrį. Naujame tyrime, paskelbtame m Gamtos ląstelių biologijajie atskleidžia, kad senstančios ląstelės kaupiasi organizme, užkemšdamos imuninę sistemą ir taip užkertant kelią jų pasišalinimui.
Mokslininkai su pelėmis pademonstravo, kaip atkimšti šį užsikimšimą naudojant imunoterapiją – naujos kartos gydymo būdus, kurie sukelia revoliuciją vėžio terapijoje. Šios išvados galėtų sudaryti sąlygas naujoviškam su amžiumi susijusių ligų ir kitų lėtinių sutrikimų gydymui.
Prof. Valerijaus Križanovskio laboratorija Weizmanno Molekulinių ląstelių biologijos katedroje jau seniai tiria biologinius procesus, būdingus senėjimui, ypač senstančių ląstelių dalyvavimą su amžiumi susijusiose ligose ir lėtiniuose uždegimuose. 2019 m. Weizmanno profesoriaus Uri Alono sukurtas matematinis modelis, bendradarbiaudamas su Krizhanovskiu, numatė, kad senstančios ląstelės iš jauno kūno pašalinamos per kelias dienas, o senstančiame kūne jos sugeba atidėti savo pašalinimą.
Naujasis tyrimas, kuriam vadovavo dr. Julia Majewska ir dr. Amit Agrawal, atskleidžia mechanizmą, leidžiantį tai padaryti – kaip senstančios ląstelės vengia imuninės sistemos taip pat, kaip ir vėžinės ląstelės.
Tyrėjai išsiaiškino, kad senstančios ląstelės iš pelės plaučių išreiškia daug baltymų, kurie slopina imuninę sistemą, ypač PD-L1. Šis onkologijoje gerai žinomas baltymas yra pagrindinis naujų vaistų nuo vėžio kūrimo tikslas, nes buvo įrodyta, kad vėžio ląstelės naudoja PD-L1, kad sumažintų imuninės sistemos gebėjimą juos atpažinti ir sunaikinti.
Tačiau iškilo klausimas, kaip ši imuninę sistemą slopinančio baltymo ekspresija pirmiausia atsiranda. Ląstelių senėjimo procesą galima palyginti su dujų pedalo ir stabdžių paspaudimu vienu metu: Paspaudus dujas elementas išlieka labai aktyvus, o kita vertus, paspaudus stabdžius, ląstelė baigiasi. normalų gyvavimo ciklą ir neleidžia jam dalytis. (Būtent dėl šios priežasties senstančios ląstelės kartais vadinamos „zombiais“.)
Pagrindinis stabdžių komponentas yra p16 baltymas, kuris slopina DNR replikaciją ląstelėje. Savo tyrime mokslininkai išsiaiškino, kad yra ryšys tarp p16 padidėjimo ląstelių senėjimo metu ir PD-L1 lygio padidėjimo. Jie taip pat sukūrė molekulinį mechanizmą, atsakingą už padidėjimą: p16 slopina natūralų ląstelių procesą, kuris žymi PD-L1 skaidymą.
Už vyresniojo momento
Tačiau senstančios ląstelės yra svarbios ne tik senstant. Ankstesniuose tyrimuose Krizhanovskio komanda įrodė, kad šių ląstelių kaupimasis prisideda prie lėtinių plaučių ligų ir kitų sutrikimų. Dabartinis tyrimas rodo, kaip PD-L1 baltymo lygis didėja ne tik senstant, bet ir lėtinės obstrukcinės plaučių ligos, kuri dažniausiai pasitaiko rūkaliams, modelyje. Be to, mokslininkai nustatė, kad šia liga sergantys žmonės turi senstančias ląsteles, kurios išreiškia padidėjusį p16 ir PD-L1 kiekį.
Kai paaiškėjo, kad senstančios ląstelės, kaip ir vėžio ląstelės, išreiškia aukštą PD-L1 kiekį, kuris padeda joms išvengti imuninės sistemos, mokslininkai iškėlė hipotezę, kad šios žinios gali būti panaudotos senstančių ląstelių nukreipimui palyginti dideliu tikslumu. Jie nusprendė pasinaudoti antikūnu, kuris jau buvo patvirtintas įvairių rūšių vėžiui gydyti, panaudodamas jį PD-L1 identifikavimui ląstelių membranose ir imuninei sistemai suaktyvinti.
Mokslininkai išbandė šį antikūną su senstančiomis pelėmis, taip pat su pelėmis, turinčiomis trumpalaikių ir lėtinių uždegiminių plaučių pažeidimų. Kaip jie tikėjosi, antikūnas aktyvavo T ląsteles – imuninės sistemos karius – ir kitas imunines ląsteles, todėl sumažėjo senstančių ląstelių skaičius.
„Nors mūsų ištirtas gydymas nesustabdė senėjimo laikrodžio, jis sugebėjo atsikratyti senstančių pelių ląstelių ir netgi sumažinti mažų baltymų, skatinančių uždegimą senatvėje ir lėtinėmis ligomis, išsiskyrimą”, – sako Krizhanovskis.
„Kadangi PD-L1 yra išreiškiamas dideliais kiekiais ne tik senstančiose ląstelėse, manome, kad raktas į tikslinio, veiksmingo gydymo kūrimą bus inžineriniai antikūnai, galintys vienu metu identifikuoti du baltymus: PD-L1 ir senėjimo rodiklį. Šis atradimas kelia vilčių, kad imunoterapija ateityje gali būti taikoma gydant ne tik vėžį, bet ir su amžiumi susijusias ligas bei lėtinius uždegimus.