Topi geneticamente ringiovaniti? com’è possibile? In uno studio condotto in un laboratorio a Boston, i ricercatori hanno esplorato gli effetti della manipolazione dei livelli di una proteina chiamata Nrf2 sui topi. I topi vecchi e ciechi trattati con questa proteina hanno mostrato una significativa ripresa della vista, un aumento dell’intelligenza cerebrale, una maggiore giovinezza tissutale e un miglioramento della funzione renale e muscolare.
Al contrario, i topi giovani trattati con Nrf2 hanno mostrato un invecchiamento accelerato con conseguenze negative sui tessuti del corpo. Questi risultati suggeriscono che la manipolazione di Nrf2 potrebbe avere un impatto significativo sull’invecchiamento e sulla salute generale.
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L’invecchiamento è un processo reversibile
Uno studio recente condotto da scienziati internazionali e guidato dal professore di ingegneria genetica David Sinclair della Harvard Medical School ha mostrato che l’invecchiamento è un processo reversibile. Gli esperimenti hanno dimostrato che, attraverso la manipolazione di una proteina chiamata Nrf2, è possibile ripristinare la vista, migliorare la funzione cerebrale, muscolare e renale, e rigenerare i tessuti del corpo.
Al contrario, l’esposizione dei topi giovani a questa proteina ha causato un invecchiamento accelerato. Sinclair sostiene che questi risultati suggeriscono che l’invecchiamento è causato da una perdita di informazioni geniche piuttosto che dall’accumulo di danni al DNA. Questi risultati potrebbero avere implicazioni importanti per come si approccia il trattamento delle malattie associate all’invecchiamento.
Il DNA è la componente principale del genoma umano che contiene le informazioni genetiche per la costruzione e il funzionamento del corpo. L’epigenoma, d’altra parte, è un insieme di modifiche chimiche al DNA e alle proteine del nucleo che si trovano intorno al DNA e influiscono sull’espressione genica. Queste modifiche possono accendere o spegnere i geni, determinando quando e quanto un gene è attivo.
Si può considerare l’epigenoma come il software del genoma, modulando l’attività dei geni in modo dinamico, in risposta a diversi fattori ambientali e cellulari.
Epigenoma e la sorprendente scoperta scientifica
L’epigenoma è un meccanismo chiave che controlla l’espressione genica, ovvero l’attivazione o inibizione dei geni. Questo processo può essere influenzato da diversi fattori ambientali e comportamentali, come l’inquinamento, le tossine ambientali, il fumo, una dieta infiammatoria, e la mancanza di sonno cronica. Questi fattori possono causare alterazioni nell’epigenoma, che a sua volta possono portare a cambiamenti nell’espressione genica, che può influire sulla funzione cellulare e sullo stato di salute generale.
In questo senso, l’epigenoma può essere visto come un sistema di controllo dinamico e flessibile che può essere influenzato dall’ambiente, analoga ad un sistema software che si può corrompere con il passare del tempo. Il professor David Sinclair e il suo team di ricercatori hanno scoperto che esiste una copia di backup dell’epigenoma, ovvero un insieme di modifiche chimiche al DNA e alle proteine che possono essere utilizzate per ripristinare l’espressione genica e rigenerare i tessuti del corpo.
Sinclair sostiene che questa copia di backup può essere attivata indipendentemente dall’età o dallo stato di salute del corpo, permettendo al corpo di rigenerarsi e diventare di nuovo giovane. Gli esperti sottolineano che non è ancora completamente compreso il meccanismo preciso che consente questo processo di ripristino e ulteriori ricerche sono necessarie per comprenderlo meglio.
Topi geneticamente ringiovaniti: La ricerca scientifica
Il professor David Sinclair e il suo team di ricercatori hanno iniziato a indagare sui meccanismi dell’invecchiamento quando Sinclair era uno studente laureato all’MIT. La loro ricerca si è concentrata sull’identificazione di geni che controllano l’invecchiamento e hanno ipotizzato che questi geni potrebbero esistere anche negli esseri umani. Per testare questa teoria, hanno condotto esperimenti sui topi per accelerare l’invecchiamento senza causare mutazioni o malattie.
Sinclair ha dichiarato che, se la teoria dell’invecchiamento come perdita di informazioni geniche fosse sbagliata, avrebbero ottenuto un topo morto, un topo normale, un topo che invecchia o un topo con il cancro, invece, hanno ottenuto un topo invecchiato. Il team di ricercatori guidato dal professor David Sinclair della Harvard Medical School ha sviluppato un metodo noto come modifiche inducibili all’epigenoma (ICE) per accelerare l’invecchiamento dei tessuti del cervello, degli occhi, dei muscoli, della pelle e dei reni dei topi.
Questo metodo consiste nell’alterare la conformazione del sequenziamento del DNA invece di modificare le sezioni codificanti del DNA, che potrebbero causare mutazioni. ICE simula i danni quotidiani causati da sostanze chimiche, luce solare e altri fattori ambientali che contribuiscono all’invecchiamento. I topi trattati con ICE a un anno mostravano un invecchiamento equivalente a quello di un topo di due anni di età.
Invertire il processo di invecchiamento
Il team di ricerca guidato dal professor David Sinclair ha successivamente lavorato per invertire il processo di invecchiamento accelerato utilizzando le cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC). Il genetista del laboratorio, Yuancheng Lu, ha creato un cocktail di tre fattori che permettono di riprogrammare le cellule cutanee adulte in cellule staminali pluripotenti capaci di differenziarsi in diverse tipologie di cellule del corpo.
Questo cocktail è stato iniettato nelle cellule gangliari della retina danneggiate nella parte posteriore degli occhi dei topi ciechi e attivato alimentando i topi con antibiotici. Il team di ricerca ha utilizzato antibiotici come strumento per attivare l’espressione dei tre geni iPSC, ma in realtà qualsiasi sostanza chimica in grado di attivare questi geni potrebbe essere utilizzata.
Questi geni sono normalmente attivi solo in embrioni molto giovani e durante lo sviluppo, ma si spengono con l’avanzare dell’età. I topi trattati con questo metodo hanno mostrato un notevole recupero della vista. Il team ha poi esteso questo metodo alle cellule cerebrali, muscolari e renali, ottenendo un ripristino della loro giovinezza.
I ricercatori hanno scoperto che l’utilizzo di un particolare set di tre fattori per riprogrammare le cellule non fa tornare le cellule allo stato di base, ma le fa tornare tra il 50% e il 75% dell’età originaria, evitando così problemi come il cancro. Non è ancora compreso il meccanismo che permette alle cellule di comportarsi in questo modo.
Attualmente, il team di Sinclair sta lavorando per trovare un modo per applicare questo metodo in modo uniforme a tutte le cellule del corpo, in modo da ringiovanire l’intero organismo. Uno degli ostacoli principali è rappresentato dalla consegna dei fattori alle cellule, ma altri gruppi di ricerca hanno già dimostrato di essere in grado di superare questo problema.