Forskare vid Icahn School of Medicine vid Mount Sinai har nått ett betydande genombrott inom regenerativ medicin genom att framgångsrikt backa åldrandet i blodbildande stamceller. Studien, som nyligen publicerades i tidskriften Cell Stem Cell, visar hur reparation av defekter i cellernas ”återvinningsstationer” kan återställa deras ungdomliga funktion.
Lysosomernas roll i åldrandeprocessen
Fokus för forskningen, som leddes av Dr. Saghi Ghaffari, har varit de hematopoetiska stamcellerna (HSC) – de celler som ansvarar för att bilda blod och immunförsvar. Forskarna upptäckte att när dessa celler åldras uppstår defekter i deras lysosomer.
Lysosomer fungerar som cellens återvinningscentraler genom att bryta ner avfall och lagra näringsämnen för att upprätthålla ämnesomsättningen. I takt med att stamcellerna åldras blir lysosomerna dock:
- Onormalt aktiva
- Överdrivet sura
- Skadade
Detta tillstånd utlöser inflammation och försvagar kroppens förmåga att regenerera hälsosamma blodceller och immunsystem.
Så återställdes cellernas ungdom
Forskargruppen lyckades bevisa att denna åldringsprocess inte är oåterkallelig. Genom att använda en så kallad vakuolär ATPase-hämmare lyckades teamet blockera den överdrivna lysosomala aktiviteten.
Resultaten var anmärkningsvärda. Efter behandlingen återfick stamcellerna sin förmåga att regenerera effektivt. De kunde återigen producera balanserade nivåer av blod- och immunceller samt generera nya, friska stamceller.
Utöver den förbättrade regenereringen uppvisade de behandlade cellerna även:
- Förbättrad mitokondriell prestanda: Cellernas energifabriker fungerade bättre.
- Hälsosammare epigenetiska mönster: Cellernas genetiska uttryck återgick till ett mer ungdomligt tillstånd.
- Minskad inflammation: Genom bättre bearbetning av mitokondriellt DNA sänktes aktiveringen av immunsignaleringsvägen cGAS-STING.
En åttafaldig kapacitetsökning
I tester på levande djur använde teamet en metod för behandling utanför kroppen (ex vivo). Denna behandling visade sig öka den blodbildande förmågan hos gamla stamceller med mer än åtta gånger.
Denna upptäckt öppnar dörren för en rad nya medicinska behandlingar. Det inkluderar möjligheten att förebygga eller reversera åldersrelaterade blodsjukdomar, förbättra resultaten vid stamcellstransplantationer för äldre patienter samt optimera metoder för genterapi.
Studien genomfördes i samarbete med Imagine Institute och Université de Paris Cité, med finansiering från bland annat National Institutes of Health och New York State Stem Cell Science.
