Ada sekitar 200 jenis sel dalam tubuh, tetapi semuanya dapat ditelusuri kembali ke sel induk. Sebelum mereka berdiferensiasi menjadi jantung, hati, darah, sel-sel kekebalan, dan banyak lagi, mereka disebut pluripotent, artinya mereka bisa menjadi apa saja.
Kembali pada tahun 2006, Shinya Yamanaka menemukan empat gen yang, ketika dipaksa untuk mengekspresikan diri, mengetuk sel kembali ke keadaan pra-diferensiasi mereka. Bagi banyak orang, termasuk Komite Hadiah Nobel — yang memberikan Yamanaka Nobel 2012 dalam bidang kedokteran — ini adalah indikasi bahwa suatu hari kita benar-benar dapat membalikkan proses penuaan alami. Tetapi ada masalah yang signifikan. Dengan mengaktifkan gen-gen ini, para peneliti menyebabkan sel kehilangan identitas mereka. Karena sel-sel kemudian dapat tumbuh menjadi apa saja, mereka lakukan, dan itu sering mengakibatkan kanker, tetapi juga dapat menyebabkan sel-sel gagal melakukan pekerjaan mereka — bermasalah ketika Anda memiliki sel jantung atau hati.
Para peneliti di Salk Institute di La Jolla, California, mungkin punya solusi. Mereka menunjukkan, dalam sebuah artikel baru-baru ini di Cell, bahwa mereka mampu menginduksi sel, termasuk sel manusia in vitro dan sel tikus in vivo, untuk berperilaku seperti sel yang lebih muda, meningkatkan rentang hidup tikus dan ketahanan sel manusia. Penelitian ini merupakan langkah penting dalam cara kita memahami penuaan pada tingkat sel dan dapat, dengan waktu, menunjukkan terapi berdasarkan pada bagaimana, dan apakah, seperangkat gen yang mengendalikan proses penuaan diekspresikan.
“Terutama konsep di sini adalah plastisitas dari proses penuaan, ” kata Juan Carlos Izpisua Belmonte, seorang profesor di Salk dan penulis penelitian. "Bayangkan menulis naskah. Di akhir hidup Anda, jika Anda meneruskan naskah itu ke banyak orang, akan ada banyak tanda, banyak tambahan. Apa yang kami lakukan di sini ... adalah menghilangkan beberapa tanda ini. "
Belmonte dan labnya menemukan solusi cerdas untuk beberapa masalah yang disebabkan oleh faktor Yamanaka. Mereka tahu bahwa ketika gen-gen ini dinyalakan, pemrograman ulang sel berjalan secara bertahap — efek tertentu terjadi pada waktu yang berbeda. Mereka beralasan bahwa jika Anda dapat menghidupkan dan mematikan faktor-faktor Yamanaka, Anda bisa menghentikan prosesnya sebelum sel-sel mundur sepanjang jalan kembali ke pluripotensi.
Agar ini berhasil, mereka memperkenalkan beberapa perubahan genetik pada tikus laboratorium. Pada tikus-tikus ini, keempat gen dapat dengan mudah dinyalakan atau dimatikan oleh suatu senyawa dalam air tikus. Kemudian mereka menjalankan percobaan dalam siklus, dengan faktor-faktor dihidupkan selama dua hari, lalu mati selama lima.
Mereka mencobanya dengan dua jenis tikus: beberapa yang memiliki progeria, suatu kondisi genetik yang cepat menua yang mengurangi umur mereka hingga 16 minggu atau lebih; dan beberapa yang berumur secara alami hingga satu tahun. Di bawah perawatan, tikus-tikus dengan progeria cenderung hidup sampai 22 atau 23 minggu (sekitar 30 persen lebih lama dari biasanya), dan tikus-tikus berumur alami menunjukkan resistensi yang lebih besar terhadap cedera otot, penyakit metabolisme dan ciri-ciri penuaan lainnya.
"Kami benar-benar berpikir bahwa peraturan epigenetik adalah salah satu pendorong utama penuaan, " kata Alejandro Ocampo, rekan peneliti di lab Belmonte dan penulis utama studi tersebut. "Karena fakta bahwa itu dinamis, Anda memiliki ruang dan kemungkinan untuk tidak hanya memperlambatnya, tetapi juga membalikkannya kembali ke keadaan yang lebih muda."
Namun dia menambahkan bahwa pekerjaan yang telah mereka lakukan sejauh ini lebih tentang mengurangi dampak usia daripada membalikkannya. Untuk melakukannya akan membutuhkan membawa tikus tua kembali ke keadaan sebelumnya, katanya. "Eksperimen itu jauh lebih rumit dari yang kami tunjukkan."
Jika itu bisa dilakukan, hasilnya bisa sangat penting.
“Penuaan adalah faktor risiko utama untuk sebagian besar penyakit yang kita derita. Jika Anda dapat memperlambat atau membalikkan proses penuaan, Anda dapat memiliki dampak besar pada penyakit-penyakit itu, ”kata Ocampo. "Fokus kami lebih pada perluasan rentang kesehatan, jadi kami ingin memperpanjang jumlah tahun orang sehat."
Tetapi ketika para peneliti berhenti memberikan pengobatan, efeknya menghilang dengan cepat, kata Tom Rando, seorang profesor neurologi di Stanford, yang mengusulkan pada 2012 bahwa pemrograman ulang epigenetik dapat dicapai dengan memisahkan peremajaan dari de-diferensiasi yang mengarah pada kanker dan lainnya. masalah. Penelitian dari Salk Institute penting, katanya, karena menangani gagasan itu.
"Pertama-tama, saya terkesan dengan penelitian ini, jangan membuat kesalahan, " kata Rando. "Ini benar-benar mengambil langkah berikutnya, dari jenis fenomenologi yang kami amati dan mekanisme yang kami usulkan, hingga intervensi nyata yang bertujuan memprogram ulang untuk melihat apakah Anda bisa melakukan itu."
Daripada hanya mentransisikan pekerjaan yang sama menjadi manusia, lab Belmonte berusaha memahami mekanisme yang digunakan peremajaan itu. Anda tidak dapat membuat manusia transgenik hanya untuk memberikan perawatan, seperti yang mereka lakukan pada tikus, jadi mereka mencari cara untuk menggunakan bahan kimia untuk melakukan beberapa hal yang sama dengan faktor-faktor Yamanaka ketika mereka diinduksi, tetapi menerapkan administrasi siklik yang mereka kembangkan dalam penelitian ini.
"Ini baru permulaan, " kata Ocampo. "Kami baru mulai melihat bahwa kami bisa melakukan ini, tapi tentu saja itu bisa dilakukan dengan cara yang jauh lebih baik ketika kami tahu lebih banyak tentang prosesnya."
