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Magazine de prolongation de la durée de vie utile

LE Magazine en novembre 2008
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Percées régénératrices de médecine
BioTime remettra-t-il à zéro l'horloge du vieillissement ?

Par Julius Goepp, DM
Percées régénératrices de médecine

Les avances rapides dans le domaine de la thérapeutique de cellule souche nous amènent plus près du but évasif d'armer « la flamme immortelle » qui survit dans nous tous. En effet, il est apparu clairement que, dans les mots de Dr. internationalement connu Michael West de chercheur de gérontologie, « vous et moi êtes fait à partir des cellules qui n'ont aucun ancêtre mort. »

La prolongation de la durée de vie utile a interviewé Dr. West récemment, pour se renseigner sur son travail de paradigme-éclatement, qui a mené à de nouvelles techniques liées aux cellules souche pluripotent incitées (IPS) et aux cellules embryonnaires humaines d'ancêtre (affranchies), qui permettent à des chercheurs de sauter à saute-mouton par-dessus beaucoup de barrières précédemment existantes. Peu de temps après que notre entrevue, les chercheurs de Harvard ont annoncé qu'ils avaient l'habitude la technique d'IPS pour produire « une nouvelle collection robuste de variétés de cellule spécifiques à la maladie de tige » cet espoir immédiat de prise pour des avances dans une foule des maladies comprenant la maladie de Parkinson, diabète de type 1, la maladie de Huntington, syndrome de Down, une forme d'immunodéficit combiné (« la maladie de garçon de bulle "), deux formes de dystrophie musculaire, et d'autres.1

Basé sur notre discussion avec Dr. West, combiné avec les actualités récentes des chercheurs de Harvard, il s'avère que nous sommes vraiment portés en équilibre au seuil d'une nouvelle ère incroyable l'où les scientifiques peuvent ouvrir le fonctionnement intérieur de nos cellules et « produisez » pratiquement n'importe quelle cellule en série ou le tissu saisissent le corps humain dans un état jeune.

Les implications de ces avances sont énormes. Ils incluent la transplantation aisément accessible de tissu et d'organe, l'oblitération des affections génétiques, la fin des maladies relatives à l'âge chroniques, et peut-être même l'immortalité physique elle-même.

Un certain fond

« Nous voyons une congruence entre certaines des aspirations les plus anciennes de l'humanité et où la science moderne se dirige, » l'ouest commence. « Des périodes antiques, nous avons identifié que, bien que nous pendant que les personnes vieillissent et meurent, les espèces ne fasse pas. Stupéfier en tant que lui retentit, chacun de nous est fait de cellules qui avaient proliféré depuis l'aube de la vie sur terre. Et ce, vraiment, était le début de ce que nous cherchons aujourd'hui à réaliser par la gérontologie et la médecine régénératrice. »

La lignée des cellules produites par l'appareil reproducteur a été connue en tant que cellules de « germe-line » puisque le travail du scientifique allemand du 19ème siècle August Weismann. L'ouest continue, « Weismann a identifié que les cellules de germe-line représentent une lignée des cellules qui a continué ininterrompu depuis la vie a commencéces cellules évidemment jamais non âgées ou vous et moi ne seriez pas ici.

Weismann était intéressé par cette question fondamentale : pourquoi est il que les cellules de non-germe-line dans nos corps ( les cellules somatiques) inévitablement vieillissent et meurent sur la réplique. Comme l'ouest demande, « pourquoi sont les cellules dans notre peau, notre sang, nos os, et même nos cerveaux tellement reproductible programmés pour vieillir dans une telle courte période, alors que les cellules de germe-line avaient proliféré pour des milliards d'années ? »

Intrigué, Weismann a fait une prévision étonnante en 1881, spéculant que l'âge de personnes de raison est que les cellules somatiques (de ce que nous sommes en grande partie faits) ont d'une certaine manière perdu la capacité (encore inhérente aux créatures unicellulaires primitives) pour proliférer sans limite. Reconstituez cette capacité, Weismann a réclamé, et on reconstituerait l'immortalité cellulaire encore actuelle en nos cellules de germe-line.

Une série d'élégant et maintenant des expériences classiques par le biologiste Leonard Hayflick pendant les années 1950 a montré, en fait, qu'il y a une limite à combien de cellules somatiques humaines de périodes peuvent se reproduire in vitro avant qu'elles s'arrêtent simplement. Hayflick avait découvert l'existence de quelles quantités à une « horloge » cellulaire qui semble fonctionner vers le bas après un nombre relativement court de générations de reproduction de cellules.

Telomeres : Fusibles cellulaires

Quelle est la nature physique réelle « de l'horloge cellulaire » mystérieuse cette des limites la durée des cellules somatiques humaines ?

Telomeres : Fusibles cellulaires
Cellules embryonnaires primitives qui sont souillées pour montrer les noyaux contenant l'ADN.

Au moment où Dr. West a commencé sa carrière scientifique, il est devenu convaincu que cette horloge intrinsèque du vieillissement cellulaire a été d'une certaine manière reliée aux chromosomes. Il est devenu intrigué par une théorie peu connue proposée au début des années 70 par le scientifique russe Alexy Olovnikov.2,3" l'idée d'Olovnikov était cela répétant des ordres d'ADN aux extrémités de chaque chromosome étaient comme un fusible brûlant, qui a agi en tant qu'horloge parce que chaque fois la cellule repliée, le segment (appelé un telomere) est devenu plus court et plus court. Quand il « s'est épuisé, « les machines cellulaires ont signalé une erreur bloquante en copiant le matériel génétique essentiel, qui déclencherait la sénescence de la cellule somatique. » L'ordre de répétition intégral de telomere a été maintenu en cellules de germe-line, Olovnikov a suggéré, par « une enzyme immortalisante » qui a sans interruption tourné l'ADN fraîche de telomere, permettant à des cellules de germe-line de se reproduire pour toujours.4

D'ici 1986, l'ouest avait lu le travail du biologiste Howard Cook qui a constaté que les telomeres raccourcis avec chaque génération en globules blancs (qui sont des cellules somatiques et ont les durées finies), mais ont maintenu leur longueur en cellules de germe-line comme le sperme.

Voir la chute de ces morceaux de puzzle dans l'endroit était si d'une façon convaincante que l'ouest ait pris un permis d'absence de Faculté de Médecine aux spécialistes du capital-risques de cour, mettant sur pied par la suite une société appelée Geron pour construire sur quel ouest se rapporte toujours comme « jeu de telomere. » « Quarante millions de dollars plus tard, » les rappels occidentaux, « le jeu a épongé. » Le groupe de l'ouest en fait avait produit l'enzyme mystérieuse d'Olovnikov, maintenant connue sous le nom de telomerase, en raison de sa capacité de tourner sans interruption les brins essentiels de l'ADN de telomere qui maintiennent des cellules germinales immortelles.

Cellules immortalisées : Peuvent-ils rallonger différentes durées ?

Mais fonctionnerait-cela ? Dr. West pourrait-il réellement convertir les cellules somatiques humaines, destinées pour expirer après quelques doublings de score dans la culture de tissu, dans des versions immortelles d'elles-mêmes qui pourraient continuer à se développer normalement ? Dans un hommage convenable, l'ouest a choisi de rassembler les cellules épithéliales réelles de Leonard Hayflick pionnier et d'insérer le gène de telomerase dans elles. Dans un carnet dirigé « l'Immortalization de Dr. Hayflick, » Dr. West a enregistré les résultats étonnants : Les cellules épithéliales non traitées de Hayflick ont commencé à mourir après environ deux mois dans la culture, exactement comme prévue, mais les cellules qui avaient été infusées avec le gène de telomerase ont continué à prospérer en états identiques de culture ! Ceux-ci les cellules somatiques humaines « telomerized » avaient démontré la capacité des scientifiques « de rebobiner » l'horloge du vieillissement cellulaire.5

Tandis que l'immortalization des cellules était un saut géant en avant, dit Dr. West, il n'était pas clair quel rôle le telomere et l'enzyme de telomerase ont joué dans le vieillissement au niveau d'une personne humaine.

Il y avait plusieurs directions intrigantes à entrer en ce moment. On le connaît maintenant, par exemple, que la longueur de telomere est liée au risque de beaucoup de maladies chroniques.6-12 que diriez-vous de trouver simplement une manière de reconstituer le gène de telomerase à chaque cellule somatique dans le corps, rallongeant tout le together-wouldn't de telomeres ce résultat dans un corps avec un approvisionnement en cellules essentiellement sans limites ?

« Qui est exactement comment je pensais de retour dans le mid-90s, » répond à l'ouest. « Pourquoi pas simplement empaqueter le gène de telomerase dans un virus ? (Les virus fournissent une méthode commune de laboratoire de présenter les gènes spécifiques dans des cellules.) Bien que la thérapie génique ne soit pas venue de l'âge à ce moment là, il a semblé que si nous adoptions cette approche et réussissons, il pourrait avoir un impact profond sur le vieillissement.

Cellules souche et clonage embryonnaires

Cellules souche et clonage embryonnaires
Le scientifique de BioTime saisit l'information sur les propriétés moléculaires de nouveaux types de cellule élémentaire.

Mais le transfert de gènes utilisant des virus était des affaires délicates chargées des pièges, particulièrement pendant les années 1990. Dans un saut conceptuel dramatique, Dr. West a proposé une alternative : pourquoi ne pas aller complètement de nouveau aux cellules souche embryonnaires, qui sont formées juste après qu'un sperme fertilise un oeuf ? Pour le premier plusieurs cycles de division cellulaire, toutes les cellules sont identiques, et capable de la différenciation dans chaque cellule saisissez le corps (en fait, les soi-disant « jumeaux identiques » sont le résultat d'un embryon de deux-cellule se dédoublant à part, produisant une personne entièrement nouvelle à partir de chaque cellule souche embryonnaire primitive).

« Si nous pourrions immortaliser les cellules souche embryonnaires, » l'ouest indique, « nous pourrait potentiellement réparer le coeur humain, par exemple, après une crise cardiaque, faisant le jeune muscle cardiaque en injectant ces cellules élémentaires dans le coeur pour régénérer le tissu endommagé. » C'était une vision étonnant presciente parce que nous voyons déjà des tests cliniques utilisant cette technique (cardiomyoplasty) chez l'homme.13

En 1998, l'ouest raison pour laquelle si une cellule somatique âgée étaient retournées à la ligne de germe, comme est employé dans le clonage, il pourrait être possible pour reprogrammer non seulement disent une cellule épithéliale dans les cellules souche embryonnaires, mais ont également remis à zéro l'horloge du vieillissement dans la cellule âgée. En 1999, l'équipe qui a copié le chariot les moutons avait rapporté que le clonage n'a pas en fait fait ceci, c.-à-d., ils a rapporté que le chariot était vieux né parce que la cellule d'oeufs ne pourrait pas remettre à zéro la longueur de telomere.14 cependant, le groupe de Dr. West's plus tard a démontré que l'équipe de chariot l'a eu faux, et que le clonage pourrait remettre à zéro l'horloge du vieillissement chez les cellules animales après tout.15

Ceci a suggéré qu'il puisse réellement y a une manière d'employer des cellules de germe-line comme la cellule d'oeufs comme machine de temps cellulaire, remettant à zéro l'horloge du vieillissement en cellules humaines, transformant une cellule épithéliale en cellules souche embryonnaires primitives que nous avons été à l'origine développés à partir et créant de jeunes cellules et tissus de sorte pour réparer les ravages du vieillissement.

Naturellement, le clonage et l'utilisation des cellules souche embryonnaires humaines sont fortement controversés, pour ne pas dire plus. La situation a été rendue plus mauvaise par poser politique extrême d'une part,16,17 et exemples de fraude scientifique manifeste de l'autre.18-21 ces procédures contestent également techniquement.

Ce que vous devez connaître : Percées régénératrices de médecine
  • La thérapie de cellule souche a le potentialfor énorme le développement des applications médicales pour réparer et régénérer les organes et les tissus malades, blessés, et de vieillissements. La thérapie de cellule souche peut même pouvoir tourner de retour l'horloge du vieillissement cellulaire et favoriser la prolongation de la durée de vie utile radicale.

  • Au premier rang de ce nouveau champ passionnant est Dr. Michael West, Président de gerontologist de BioTime, Inc.

  • Tandis que les cellules somatiques dans le corps vieillissent et meurent, les cellules de germe-line avaient proliféré pour des milliards d'années.

  • Le rapetissement des telomeres est lié avec le vieillissement cellulaire, et la longueur de telomere est liée au risque des nombreuses maladies.

  • Les cellules germinales possèdent une enzyme appelée le telomerase qui leur permet de maintenir la longueur de leurs telomeres et de se reproduire pour toujours. La présentation du gène de telomerase dans des cellules somatiques augmente leur longévité.

  • Dr. West a proposé que les cellules souche embryonnaires puissent offrir la promesse thérapeutique énorme ; cependant, l'utilisation des cellules souche embryonnaires humaines dérivées des embryons humains est fortement controversée.

  • La présentation des facteurs de transcription des cellules d'oeufs aux cellules somatiques peut les causer d'être transformée en cellules souche embryonnaires qui peuvent être développées en chaque cellule différente saisissent le corps.

  • Les études prouvent que les cellules souche pluripotent incitées démontrent un gène activé de telomerase, qui maintient la longueur des telomeres. Ceci a pu être la première étape à l'envers le vieillissement cellulaire chez l'homme.

  • Les cellules embryonnaires d'ancêtre sont capables de se développer en beaucoup de cellules d'un type particulier de tissu, telles que le sang ou les cellules de système nerveux. Une fois injectés dans le tissu blessé ou âgé, ils ont pu se développer en types appropriés sains de cellules.

  • Les études récentes prouvent que promesse de prises de thérapie de cellule souche dans des désordres de gestion de système nerveux, des conditions musculo-squelettiques, la course ischémique, des tumeurs cérébrales, et plus.

Au delà du clonage : Au seuil de la médecine régénératrice moderne

Au delà du clonage : Au seuil de la médecine régénératrice moderne
Une vue microscopique des cellules neurales de crête qui ont le potentiel de faire pour la première fois les cellules du visage humain.

« Mais les actualités vraiment bonnes, » Dr. West dit avec l'excitation évidente, « est qu'une équipe à l'université de Kyoto au Japon a maintenant prouvé qu'il est possible de prendre quelques molécules, appelé transcription factorise, hors de la cellule d'oeufs, et les emploie pour agir juste comme la cellule d'oeufs elle-même en transformant une cellule somatique ordinaire, dit de la peau, et de la rapporter à temps de devenir une cellule souche embryonnaire ! »

Aucun besoin de copier et puis de dériver des cellules souche des techniques provocantes et controversées copiées embryon-ou l'unes des qui ont préoccupé le media pour la décennie passée. « Les nouvelles cellules s'appellent les cellules souche pluripotent incitées (IPS), » occidental explique. « Ils sont équivalents dans la fonction aux cellules souche embryonnaires, mais ils ne viennent pas de l'embryon-par conséquent le changement de nom. L'idée est simple : prenez une cellule épithéliale, cultivez-la dans un plat, ajoutez dans trois ou quatre de ces facteurs de transcription, et, au-dessus de quelques semaines, les cellules épithéliales sont transformés de nouveau dans des colonies des cellules souche qui agissent exactement comme les cellules souche embryonnaires.22-24 il est simplement spectaculaire, vraiment. »

« Et puisque les nombreux papiers sur l'IPS ont maintenant montré la commutation sur le gène de telomerase en ces cellules, » continue Dr. West, « je croient que dans les 12 mois suivants, la communauté scientifique aura documenté, pour la première fois jamais, l'inversion du vieillissement d'une cellule humaine.

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