Θεραπεία γερασμένων κυττάρων με εγκεκριμένο από τον FDA αναστολέα HDAC

Η θεραπεία των γηρασμένων κυττάρων με εγκεκριμένο από την FDA αναστολέα HDAC μείωσε την κυτταροπλασματική χρωματίνη (λευκά βέλη) – ένα μείγμα DNA και πρωτεΐνης που βρίσκεται κανονικά στον πυρήνα των κυττάρων (μπλε κύκλος). Το DNA (μπλε) σε αυτές τις συστάδες είναι συχνά κατεστραμμένο (πράσινο). Οι συγγραφείς επίσης έδειξαν ότι το φάρμακο μείωσε τη φλεγμονή των ηλικιωμένων σε ποντίκια. Οι επιστήμονες στο Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute και στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ έχουν ανακαλύψει ότι τα μιτοχόνδρια προκαλούν γήρανση, την κατάσταση ύπνου των ηλικιωμένων κυττάρων, μέσω επικοινωνίας με τον πυρήνα του κυττάρου – και αναγνώρισαν ένα φάρμακο εγκεκριμένο από το FDA που βοήθησε στην καταστολή των βλαπτικών επιδράσεων της κατάστασης σε κύτταρα και ποντικούς. Η ανακάλυψη, που δημοσιεύτηκε στα γονίδια και την ανάπτυξη , θα μπορούσε να οδηγήσει σε θεραπείες που προωθούν την υγιή γήρανση ή την πρόληψη ασθενειών που συνδέονται με την ηλικία όπως ο καρκίνος, η νόσος του Alzheimer, οι καρδιακές παθήσεις και άλλα.

“Τα ευρήματά μας παρέχουν ένα θεμέλιο πάνω στο οποίο μπορούμε να αρχίσουμε να αναπτύσσουμε φάρμακα που επεκτείνουν την υγεία μας – τον αριθμό των ετών που ζούμε μια υγιή ζωή “, λέει ο Peter Adams, Ph.D., καθηγητής στο Εθνικό Ινστιτούτο Καρκίνου του Sanford Burnham Prebys (NCI) -καθορισμένο Κέντρο Καρκίνου και ανώτερος συγγραφέας της μελέτης. “Δεδομένων των σημαντικών κοινωνικών και οικονομικών εμποδίων που θα αντιμετωπίσουμε σύντομα, καθώς εκατομμύρια Αμερικανοί θα γερνούν, οι παρεμβάσεις δεν μπορούν να φτάσουν αρκετά σύντομα”.

Ο αριθμός των Αμερικανών ηλικίας 65 ετών και άνω εκτιμάται ότι θα διπλασιαστεί σε πάνω από 90 εκατομμύρια το 2060, μεταφράζοντας σχεδόν στο 25% του πληθυσμού, λόγω της φυσικής γήρανσης της γενιάς Baby Boomer. Σήμερα, περίπου το 80% των ηλικιωμένων ενηλίκων έχει τουλάχιστον δύο χρόνια ασθένειες , όπως καρδιακές παθήσεις , καρκίνο, εγκεφαλικό επεισόδιο ή διαβήτη. Αυτή η τάση δημιουργεί την ανάγκη επίλυσης της προβλεπόμενης επίθεσης των προβλημάτων υγείας που αντιμετωπίζουμε και τροφοδοτεί τους επιστήμονες να βουλιάξουν στα μοριακά αίτια της γήρανσης και να βρουν φάρμακα που βοηθούν τους ανθρώπους να ζήσουν μακρά και υγιή ζωή. “Για να αντιμετωπίσουμε την άνοδο των χρόνιων ασθενειών από τη γήρανση του πληθυσμού, πρέπει να κατανοήσουμε τις θεμελιώδεις βιολογικές επιδράσεις της γήρανσης”, λέει ο Mark R. Collins, πρόεδρος και διευθυντής του Glenn Foundation, που χρηματοδοτούσε εν μέρει την έρευνα. “Τα ευρήματα αυτά παρέχουν πληροφορίες που μας φέρνουν πιο κοντά στη θεραπεία που θα μπορούσε να αποτρέψει ή να καθυστερήσει την εμφάνιση πολλών ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία”.

Συνδέοντας τις τελείες

Για περισσότερο από μια δεκαετία, ο Adams έχει μελετήσει πώς τα συσσωματώματα της χρωματίνης – το μείγμα του DNA και της πρωτεΐνης που βρίσκονται κανονικά στον πυρήνα του κυττάρου – διαχέονται στο κυτταρόπλασμα στα γηρασμένα κύτταρα, ενεργοποιώντας φλεγμονώδη σήματα που μπορούν να προωθήσουν μια σειρά ανεπιθύμητων συνθηκών υγείας. Σε αυτή τη μελέτη, η ομάδα του ξεκίνησε να βρει αυτό που προτρέπει τον σχηματισμό συμπλεγμάτων χρωματίνης στην πρώτη θέση.

Για να απαντήσουν σε αυτή την ερώτηση, οι επιστήμονες ξεκίνησαν μια σειρά πειραμάτων χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο ανθρώπινης πνευμονικής κυτταρικής ηλικίας. Διαπίστωσαν ότι τα μιτοχόνδρια ήταν οι ένοχοι που οδήγησαν στον σχηματισμό της προ-φλεγμονώδους κυτταροπλαστικής χρωματίνης και το έκαναν μέσω μιας οπισθοδρομικής οδού επικοινωνίας προς τον πυρήνα. “Στο σχολείο μάθαμε ότι ο ρόλος των μιτοχονδρίων είναι να παράγουν ενέργεια – και ότι το DNA ελέγχει όλα όσα κάνει το κύτταρο”, λέει ο Adams. “Η έρευνα δείχνει τώρα ότι τα μιτοχόνδρια είναι σημαντικοί αισθητήρες για το κύτταρο και έχουν πολλή διασταυρούμενη συζήτηση με τον πυρήνα, το οποίο έχει νόημα δεδομένου του καθήκοντός του να ανταποκρίνεται στις μεταβολικές ανάγκες του κυττάρου.”

Οι επιστήμονες διαπίστωσαν επίσης ότι ένας αναστολέας HDAC, εγκεκριμένος από το FDA, φάρμακο που χρησιμοποιείται σήμερα για τη θεραπεία ορισμένων καρκίνων, μετασχηματίζει τα γηρασμένα κύτταρα από μια μεγάλη και επίπεδη μορφή σε μια υγιέστερη και οπτικά νεανική κατάσταση. Τα επεξεργασμένα με HDAC αναστολέα κύτταρα είχαν επίσης καλύτερη μιτοχονδριακή λειτουργία, λιγότερη κυτταροπλασματική χρωματίνη και παρήγαγαν λιγότερα φλεγμονώδη σήματα. Οι επιστήμονες παρατήρησαν παρόμοια ευεργετικά αποτελέσματα όταν εξέταζαν τα συκώτια των ποντικών στα οποία η γήρανση προκλήθηκε μέσω ακτινοβολίας ή υψηλών δόσεων ακεταμινοφαίνης. Ωστόσο, οι ανεπιθύμητες ενέργειες των αναστολέων HDAC – οι οποίες περιλαμβάνουν κόπωση, ναυτία και πολλά άλλα – κάνουν τα φάρμακα πολύ τοξικά για χρήση στην πρόληψη ασθενειών σε υγιή άτομα.

Ως επόμενο βήμα, οι επιστήμονες ελπίζουν να εξετάσουν τα λιγότερο τοξικά φάρμακα αναστολής της γήρανσης στο Κέντρο Ελέγχου της Χηικής Γονιδιωματικής Conrad Prebys του Ινστιτούτου. Για παράδειγμα, μια ένωση που διακόπτει την επικοινωνία μεταξύ των μιτοχονδρίων και του πυρήνα θα κρατήσει υπόσχεση ως θεραπεία που προάγει την υγιή γήρανση. “Αυτή η μελέτη παρέχει τον πρώτο συγκεκριμένο σύνδεσμο ανάμεσα σε πολλά γνωστά χαρακτηριστικά γνωρίσματα των μιτοχονδρίων γήρανσης-δυσλειτουργίας, της φλεγμονής και των γηρασμένων κυττάρων – τα οποία ιστορικά μελετήθηκαν ως ξεχωριστά γεγονότα”, λέει ο Adams. «Είμαστε αισιόδοξοι ότι η στόχευση των μοριακών οδηγών της γήρανσης θα μας οδηγήσει σε ασφαλή και αποτελεσματικά φάρμακα που θα βοηθήσουν περισσότερους ανθρώπους να παραμείνουν όσο το δυνατόν πιο υγιείς, όσο το δυνατόν περισσότερο».

Τι πυροδοτεί την εσκεμμένη πείνα στη νευρική ανορεξία;

ΣΚΠ: Σημάδια εμφανίζονται στο αίμα χρόνια πριν από τα συμπτώματα