エピジェネティックな再プログラミングにより細胞が再び若返る

エピジェネティックな再プログラミングにより細胞が再び若返る

目は時間の経過とともに最初に磨耗する臓器の 1 つです。そのため、ハーバード大学の研究者らは、細胞時計を元に戻すことが可能であるというアイデアをテストするために目を選択しました。そして彼らはそうしました。

エピジェネティックな再プログラミングにより細胞が再び若返る

『ネイ​​チャー』誌のカバーストーリーであるこのチームの研究は、体内の特定の「シグナル」を消去する能力を持つ4つの転写因子(Oct4、Sox2、Klf4、およびc-Myc)を同定したノーベル賞受賞者である遺伝学者山中伸弥の研究を出発点としていた。細胞を原始的な胚の状態に戻します。


エピジェネティックな再プログラミングにより細胞が再び若返る

使用された治療法は、後にこの研究の主著者となる遺伝学者、ユアンチェン・ルーによって開発されました。主な問題は、体内時計の針をどこまで逆回転させることができるかということでした。なぜなら、制御しなければ細胞は機能を失うほど退行してしまうからです。

エピジェネティックな再プログラミングにより細胞が再び若返る

これを解決するために、Lu 氏は山中遺伝子のうち 3 つ (Oct4、Sox2、Klf4、4 番目の c-Myc は放棄) を使用し、無害なウイルスによってマウスの目の網膜に送達しました。

結果は長くは続かず、そのうちの1頭の損傷した視神経が再生し、ヒトの緑内障に似た病気としてマウスで見られた視力喪失が回復し、老衰で失明していたマウスが再び見えるようになった。

オンとオフを切り替える

私たちの体内のほとんどの細胞が同じ DNA 分子を持っている場合、それらの機能の区別はほんの数個の特定の遺伝子によって決定され、どの遺伝子が読み取られて発現されるかを決定するのはエピゲノム、つまり大まかに言えば、相互接続するシステムの機能です。そして、DNA配列を変えることなく、特定のパターンに従って遺伝子をオフにします。

どの遺伝子を活性化するか、またはどの遺伝子を休止させるべきかを知るために、エピジェネティックマーカーと呼ばれる「シグナル」が使用されます。これは、メチル化と呼ばれるプロセスでDNA塩基に接続する分子です(正確には、それらはメチル基またはCH3からの分子であるため)炭素原子と 3 つの水素原子)。

これらの分子は、その遺伝子を活性化すべきではないという警告のようなもので、ゲノム配列を変更せずに細胞による DNA の使用方法を管理する方法です。しかし、時間の経過とともに、十分に油を塗った機械も部品の磨耗により故障し始めます。細胞は間違った遺伝子を読み取り始め、老化による病気を引き起こします。

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若さが戻った

DNA メチル化プロセス (つまり、メチル基が DNA に結合するとき) は胚発生中に発生し、細胞分化を引き起こします。細胞が老化すると、若々しいメチル化パターンが失われ、オンになるはずの遺伝子がオフになり、その逆も同様です(これらの変化の一部は予測可能であり、細胞と組織の生物学的年齢の両方を決定するために使用されています)。

マウスで使用される治療法を開発するために、研究者らは、DNAメチル化が本当に老化を制御するのであれば、信号の一部を消去することで細胞や組織の年齢を逆転させ、以前の若々しい状態に戻すことができるのではないかという仮説を立てた。

「その後の研究で確認されたように、これらの結果は緑内障などの加齢に伴う視覚疾患の治療に変革をもたらす可能性があり、疾患全般に対するあらゆる医学療法に利益をもたらす可能性がある」と研究著者の一人で遺伝学者のデビッド・シンクレア氏は述べ、元元城路博士である。教授。

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