Dodano: 21 grudnia 2021r.

Szczepionka ukierunkowana na procesy starzenia wydłużyła żywotność myszy

Nowe badania wykazały, że eksperymentalna szczepionka z powodzeniem wyeliminowała starzejące się komórki z ciał myszy, pomagając przedłużyć życie gryzoni i odwrócić niektóre oznaki chorób związanych z wiekiem. Naukowcy twierdzą, że badania te są dużym krokiem na drodze do stworzenia podobnej szczepionki dla ludzi.

strzykawka

 

- Dane są bardzo solidne. Myślę, że to naprawdę dobry dowód na możliwość powstrzymania starzenia – mówi prof. biochemii, biofizyki i biologii molekularnej Paul Robbins z Uniwersytetu Minnesoty.

Teoretycznie taka szczepionka mogłaby zadziałać u ludzi – uważają eksperci. Pytanie, czy byłaby bezpieczna. Zdaniem prod. Robbinsa, który nie był zaangażowany w badania, konieczne są dalsze eksperymenty, w tym na naczelnych.

Nowe ustalenia zostały opublikowane w czasopiśmie „Nature Aging” (DOI: 10.1038/s43587-021-00151-2).

Preparat łagodzący oznaki starzenia się

Nowa szczepionka celuje w komórki starzejące się, czyli takie, które przestały się mnożyć z powodu uszkodzenia lub stresu, ale nie umierają wtedy, kiedy powinny. Komórki te gromadzą się wraz z wiekiem, ponieważ układ odpornościowy staje się mniej wydajny w usuwaniu ich z organizmu.

Komórki starzejące się uwalniają związki, które wywołują stan zapalny, a tym samym uszkadzają pobliskie zdrowe komórki. Dowody wskazują, że gromadzenie się tych komórek przyczynia się do powstawania wielu chorób związanych z wiekiem, w tym raka, choroby Alzheimera i miażdżycy.

Przez ostatnią dekadę naukowcy pracowali nad stworzeniem różnych terapii senolitycznych, czyli leków, które mogą usunąć zalegające w organizmie stare i niefunkcjonujące już komórki. Jak wykazały badania, niektóre z tych leków zmniejszają stan zapalny, opóźniają pojawienie się chorób związanych z wiekiem i wydłużają życie gryzoni. Kilkadziesiąt podobnych leków jest w fazie badań klinicznych na ludziach.

Potencjalną korzyścią z zastosowania szczepionki jest to, że ludzie mogą otrzymać jeden zastrzyk i uniknąć gromadzenia się starzejących się komórek na długi czas. Układ odpornościowy zaszczepionej osoby byłby przeszkolony, aby szukać podobnych komórek i niszczyć je. Z kolei ktoś biorący leki senolityczne musiałby wielokrotnie powtarzać terapię, ponieważ niedziałające już komórki ponownie gromadzą się po każdym cyklu leczniczym.

Cel dla układu odpornościowego

Aby opracować szczepionkę senolityczną, badacze wybrali konkretny antygen na starzejących się komórkach, w który ma „celować” układ odpornościowy. - Ale komórki w całym organizmie mogą starzeć się w różny sposób - tłumaczy prof. Tohru Minamino z Juntendo University Hospital w Tokio.

Jego zespół skupił się więc tylko na jednym typie komórek: śródbłonka naczyniowego, które wyściełają wnętrze tętnic, żył i naczyń włosowatych. Przeanalizowano, jakie białka występują w dużych ilościach na powierzchni starzejących się komórek tego typu, aby sprawdzić, które z nich będą dobrym celem dla szczepionki.

Spośród zidentyfikowanych białek wybrano GPNMB, które wydaje się gromadzić z wiekiem w niektórych tkankach i przyczyniać się do różnych chorób. To samo białko pojawia się również często na niektórych typach komórek nowotworowych, w tym czerniakach. Naukowcy mają też dowody na związek GPNMB z miażdżycą. Mając to wszystko na uwadze, zespół chciał sprawdzić, czy wydalenie z organizmu komórek obciążonych tym białkiem pomoże w zmniejszeniu ryzyka wystąpienia chorób. Wstępne badania genetyczne na myszach wykazały, że to dobry trop.

Szczepionka wydłużająca życie

Zespół stworzył specjalną szczepionkę peptydową, która jest skierowana na krótkie odcinki dłuższej sekwencji białka. Po wstrzyknięciu leku myszom, układ odpornościowy wytworzył przeciwciała przeciwko fragmentom białka GPNMB. Przeciwciała te przyczepiły się do białka i oznaczyły przyłączone do niego komórki jako te do zniszczenia.

Liczba komórek z GPNMB, blaszek miażdżycowych i cząsteczek zapalnych znacznie zmniejszyła się u myszy, którym podano szczepionkę, w porównaniu z myszami, którym podano placebo. Stwierdzono też, że specyficzne molekularne markery starzenia się również uległy zmniejszeniu u zaszczepionych zwierząt.

Aby sprawdzić, czy szczepionka ma jakikolwiek wpływ na ogólne oznaki starzenia się, zespół zaszczepił myszy w średnim wieku, mające nieco ponad rok, a następnie badał ich sprawność w wieku około 1,5 roku. Myszy, którym podano placebo, poruszały się wolniej w starszym wieku, a zwierzęta zaszczepione pozostały o wiele bardziej żwawe. Zespół odkrył również, że myszy, którym podano szczepionkę, żyły nieco dłużej. Sugeruje to, że zastrzyk może w pewien sposób przedłużyć życie.

Zespół nie zauważył żadnych skutków ubocznych u zaszczepionych myszy, co jest nieco zaskakujące – uważa prof. Robbins. Ponieważ białko GPNMB można znaleźć na wielu różnych komórkach, nie tylko tych starzejących się, można by się spodziewać efektów ubocznych. Zdaniem naukowca zawsze będzie istniała obawa, że szczepionka może nastawić układ odpornościowy do zwalczania zdrowych komórek. Naukowcy muszą zwracać szczególną uwagę na takie efekty.

Oprócz dalszych prac nad nową szczepionką i przeprowadzenia ostatecznie badań na ludziach, zespół planuje opracowanie dodatkowych szczepionek, które będą ukierunkowane na różne typy starzejących się komórek, zdradza prof. Minamino.

 

Źródło: Live Science