Bloedcellen van 80-jarige worden in het lab jonge hersenstamcellen
Onderzoekers in Bonn hebben bloedcellen van een 80-jarige rechtstreeks omgezet in neurale stamcellen met een moleculaire leeftijd van onder de 20. De verjonging verliep geleidelijk, en juist dat maakt het een bruikbaar model om te ontrafelen hoe cellen jonger worden.
Onderzoekers van het Universitair Ziekenhuis Bonn, de Universiteit Bonn en de RWTH Aachen hebben bloedcellen van een 80-jarige donor in het laboratorium omgezet in neurale stamcellen: cellen waaruit zenuwcellen kunnen groeien. Opvallend is dat de cellen daarbij niet alleen van type veranderden, maar ook moleculair jonger werden. Hun biologische leeftijd daalde naar minder dan 20 jaar. Het onderzoek verscheen in het vakblad Aging Cell.
Een kortere route
De onderzoekers, onder leiding van neurobioloog Oliver Brüstle, gebruikten voorlopers van rode bloedcellen. Die zetten ze met een cocktail van transcriptiefactoren, eiwitten die bepalen welke genen aan- en uitstaan, rechtstreeks om in zogeheten geïnduceerde neurale stamcellen.
De gebruikelijke route is langer. Daarbij maak je van een lichaamscel eerst een pluripotente stamcel, een cel die alle celtypen kan worden, en daarna pas een neurale stamcel. Bij die tussenstap wordt de biologische klok in één keer bijna helemaal teruggezet. Dat is handig als je jonge cellen wilt, maar je ziet niet hoe dat terugzetten precies gebeurt.
Bij de directe route in Bonn verliep de verjonging juist geleidelijk. De onderzoekers konden het proces volgens Brüstle meer dan 100 dagen volgen. Dat maakt het volgens hem een ideaal proefmodel: je kunt stap voor stap zien wat er verandert.
Hoe meet je de leeftijd van een cel?
De onderzoekers gebruikten epigenetische klokken. Die kijken niet naar de genen zelf, maar naar chemische markeringen op het DNA die bepalen hoe vaak genen worden afgelezen. Die markeringen veranderen op een voorspelbare manier naarmate we ouder worden. Uit het patroon is daarom een biologische leeftijd af te lezen, die kan afwijken van de leeftijd in jaren.
Volgens die meting waren de stamcellen uit het bloed van de 80-jarige ongeveer 60 jaar jonger geworden. Brüstle zegt dat deze epigenetische verjonging er ook voor zorgt dat de cellen zich echt als jonge cellen gedragen. Eerder liet zijn groep al zien dat zenuwcellen die op deze manier uit bloed zijn gemaakt, na transplantatie in het brein van muizen verbindingen aangaan met de bestaande zenuwcellen.
Waarom dit interessant is
Leeftijd is de belangrijkste risicofactor voor hersenziekten zoals alzheimer. Met dit model willen de onderzoekers uitzoeken welke factoren de verjonging versnellen of afremmen, en wat er in een cel gebeurt als die jonger wordt. Welke mechanismen erachter zitten, is nog niet bekend.
Er zijn duidelijke kanttekeningen. Het gaat om onderzoek in het lab, niet om een behandeling. Het persbericht noemt één donor van 80 jaar; een bijschrift bij de foto's noemt ook cellen van een 101-jarige. Hoeveel donoren er in totaal zijn onderzocht, staat er niet in. En een jongere epigenetische leeftijd betekent niet automatisch dat alle eigenschappen van een cel jong zijn. Hoe goed epigenetische klokken de echte biologische leeftijd vangen, is in de wetenschap nog onderwerp van discussie.
Wat betekent dit voor de weg naar de singulariteit?
In dit onderzoek speelt AI geen rol, maar het raakt wel aan een van de grote beloften van de singulariteit: dat veroudering een technisch probleem wordt dat je kunt oplossen. Dat cellen hun biologische klok kunnen terugzetten, was al bekend. Nieuw is een manier om dat langzaam en stap voor stap te laten gebeuren, zodat je kunt zien welke knoppen ervoor zorgen. Juist dat soort gedetailleerde, meetbare data is wat AI-modellen nodig hebben om biologische processen te begrijpen en te sturen. Van een reageerbuis naar een verjongingstherapie is het nog een lange weg, maar het is een weg die steeds beter in kaart komt.
