Švajčiarski vedci dosiahli výsledok, ktorý ešte donedávna pripomínal sci-fi. Dokázali biologicky omladiť pamäťové bunky bez toho, aby zmenili ich funkciu. Staré myši si po zákroku opäť pamätali takmer ako za mlada.
To, čo ešte pred pár rokmi znelo ako námet na vedecko-fantastický film, sa pomaly stáva realitou. Vedcom sa podaril objav, ktorý by v budúcnosti mohol výrazne zmeniť liečbu porúch pamäte aj ochorení, akým je Alzheimerova choroba. Výskumníci totiž našli spôsob, ako vrátiť starým nervovým bunkám vlastnosti mladších buniek, pričom si zachovali svoju pôvodnú úlohu v mozgu, píše portál Topky.sk.
Myš. Zdroj: Unsplash/AcidFern
Výsledkom bolo niečo, čo prekvapilo aj samotných autorov štúdie – staré myši si po zákroku dokázali vybavovať spomienky a učiť sa nové veci podobne úspešne ako mladé jedince.
Zabúdanie nemusí byť nezvratnou súčasťou starnutia
S pribúdajúcim vekom sa väčšina ľudí stretáva so zhoršujúcou sa pamäťou. Mozog postupne stráca schopnosť efektívne ukladať nové informácie a vybavovať si tie staršie. Pri neurodegeneratívnych ochoreniach, ako je Alzheimerova choroba, je tento proces ešte výraznejší.
Vedci sa preto už desaťročia snažia nájsť spôsob, ako starnutie mozgu spomaliť alebo dokonca zvrátiť. Najnovší výskum vedcov zo švajčiarskej EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne) naznačuje, že by to raz nemuselo byť nemožné. Namiesto vytvárania nových nervových buniek sa tentoraz rozhodli zamerať na tie, ktoré už v mozgu existujú. Ich cieľom bolo biologicky ich „omladiť“ a obnoviť ich pôvodnú výkonnosť.
Tajomstvo ukrývajú bunky, ktoré uchovávajú naše spomienky
Výskumníci svoju pozornosť upriamili na takzvané engramové bunky. Ide o špecifické skupiny neurónov, ktoré zohrávajú kľúčovú úlohu pri vytváraní, ukladaní aj vybavovaní spomienok.
Práve tieto bunky patria medzi prvé, ktoré starnutím alebo Alzheimerovou chorobou strácajú svoju efektivitu. Keď ich funkcia začne zlyhávať, človek má problém vybaviť si dávnejšie udalosti, zapamätať si nové informácie alebo sa orientovať v známom prostredí.
Neurovedec Johannes Gräff so svojím tímom sa preto rozhodol zistiť, či je možné týmto neurónom „vrátiť čas“ a obnoviť ich biologické vlastnosti bez toho, aby stratili svoju identitu.
Tri gény spustili proces omladenia
Vedci využili kombináciu troch génov známych pod skratkou OSK – Oct4, Sox2 a Klf4. Tieto gény sú vo vede známe tým, že dokážu čiastočne resetovať biologický vek buniek. Tentoraz ich však vedci použili veľmi opatrne. Aktivovali ich iba na krátky čas a výhradne v presne vybraných neurónoch, ktoré súvisia s pamäťou. Takýto postup bol mimoriadne dôležitý. Pri dlhšej aktivácii by totiž hrozilo, že sa nervové bunky prestanú správať ako neuróny, zmenia sa na nezrelé kmeňové bunky alebo sa začnú nekontrolovane deliť, čo by mohlo viesť až k vzniku nádorov.
Výsledky prekonali očakávania
Po biologickom omladení nasledovali testy pamäte. A tie priniesli mimoriadne zaujímavé výsledky. Staré myši si zrazu dokázali vybaviť spomienky oveľa lepšie než pred zákrokom. Zlepšila sa ich schopnosť učiť sa nové informácie, orientovať sa v priestore aj vybavovať si udalosti, ktoré sa odohrali dávnejšie. Ich výkony sa v mnohých testoch priblížili úrovni zdravých mladých jedincov.
Ešte väčšie prekvapenie priniesli experimenty na myšiach s modelom Alzheimerovej choroby. Aj u nich vedci zaznamenali výrazné zlepšenie učenia, orientácie aj pamäťových schopností. V niektorých prípadoch sa ich výsledky takmer vyrovnali zdravým mladým zvieratám.
Najväčší úspech? Bunky zostali tým, čím mali byť
Za jeden z najvýznamnejších objavov vedci považujú fakt, že omladené neuróny nestratili svoju identitu.
Aj keď získali množstvo vlastností mladších buniek, stále zostali nervovými bunkami schopnými vytvárať nové spojenia a uchovávať spomienky.
Výskumníci navyše zaznamenali obnovu procesov označovaných ako synaptická plasticita. Ide o schopnosť mozgu vytvárať a posilňovať spojenia medzi neurónmi, ktorá je nevyhnutná pre učenie, pamäť aj adaptáciu na nové situácie. Práve pokles tejto schopnosti patrí medzi hlavné príčiny zhoršovania kognitívnych funkcií vo vyššom veku.
Na liečbu ľudí si ešte počkáme
Hoci výsledky vyvolali veľký záujem vedeckej komunity, odborníci upozorňujú, že od využitia podobnej metódy u ľudí nás delí ešte dlhá cesta.
Výskum zatiaľ prebiehal výlučne na laboratórnych myšiach a využíval genetické zásahy priamo do mozgového tkaniva. Pred prípadnými klinickými skúškami bude potrebné overiť, či je metóda dostatočne bezpečná a nehrozia pri nej nežiaduce účinky.
Vedci budú musieť zodpovedať množstvo otázok – od spôsobu podávania terapie až po riziko, že by genetické zásahy mohli vyvolať nežiaduce zmeny buniek.
Nová nádej v boji proti Alzheimerovej chorobe
Napriek tomu odborníci hovoria o jednom z najzaujímavejších objavov posledných rokov v oblasti výskumu starnutia mozgu.
facebook]
Štúdia totiž podporuje čoraz silnejšiu hypotézu, že biologické starnutie buniek nemusí byť nezvratný proces. Ak sa podobný efekt podarí raz bezpečne dosiahnuť aj u ľudí, mohol by priniesť úplne nové možnosti liečby vekového úbytku pamäte, Alzheimerovej choroby či ďalších neurodegeneratívnych ochorení.
Autori výskumu dokonca používajú pojem „kognitívne omladenie“. Tvrdia, že sa im podarilo obnoviť narušené bunkové mechanizmy spojené so starnutím a zároveň vrátiť schopnosť učenia a zapamätávania na úroveň zdravých mladých zvierat.
Ak budú ďalšie experimenty rovnako úspešné, tento objav by mohol predstavovať významný míľnik v snahe oddialiť alebo zmierniť dôsledky starnutia mozgu. Hoci na praktické využitie v medicíne si budeme musieť ešte počkať, výsledky dávajú nádej, že strata pamäti raz nebude nevyhnutnou súčasťou starnutia.
