Harvard Stem Cell Institute ( HSCI ) Forscher haben gezeigt , dass ein Protein sie zuvor gezeigt, können die kranke Herzen in alternden Mäusen erscheinen mehr wie die der jungen gesunden Mäusen , ähnlich verbessert Gehirn und Skelettmuskelfunktion im alternden Mäusen.
In zwei getrennten Papieren gegeben frühen Online- Freigabe von der Zeitschrift Science - die Veröffentlichung ist die Papiere am kommenden Freitag , den Professoren Amy Einsätze und Lee Rubin , der Harvard Institut für Stammzellforschung und Regenerative Biology ( HSCRB ) , berichten, dass Injektionen eines Proteins bekannt als GDF11 , die bei Menschen als auch Mäusen gefunden wird , verbessert die Ausübung Fähigkeit von Mäusen Äquivalent der Alters derjenigen über eine 70 -jährige Mensch, und verbessert die Funktion des Riech den Gehirnen von älteren Mäusen - sie Geruch erkennen konnte wie jüngere Mäuse zu tun.
Rubin und Einsätze jeder sagte, dass , entblößte unerwartete Entwicklungen , sie erwarten, dass GDF11 in anfänglichen klinischen Studien am Menschen innerhalb von drei bis fünf Jahren haben. Postdoc Lida Katsimpardi ist die federführende Autor auf dem Papier der Rubin -Gruppe, und Postdocs Manisha Sinha und Young Jang sind die führenden Autoren auf dem Papier aus der Einsätze Gruppe .
Beide Studien untersuchten die Wirkung von GDF11 in zweierlei Hinsicht. Erstens durch die Verwendung einer sogenannten parabiotic System, bei dem zwei Mäusen werden operativ miteinander verbunden , und das Blut der jüngeren Maus zirkuliert durch den älteren Maus. Und zweitens, durch Injektion der älteren Mäusen mit GDF11 , die in einer früheren Studie von Wetten und Richard Lee, des Brigham and Womens Hospital , der auch ein Autor auf die beiden Papiere heute veröffentlicht wurde, konnte gezeigt werden, die ausreicht, um Merkmale des Alterns in umzukehren das Herz.
Doug Melton, Co-Vorsitzender der HSCRB und Co-Direktor des HSCI , reagierte auf die zwei Papiere mit den Worten , dass er nicht " erinnern ein spannender Befund von Stammzellforschung und clever Experimente kommen . Dies sollte uns alle Hoffnung geben . eine gesündere Zukunft wir alle fragen, warum wir waren stärker und geistig beweglicher , wenn junge , und diese beiden außergewöhnlich spannende Papiere tatsächlich auf eine mögliche Antwort darauf : . die höheren Ebenen des Proteins GDF11 wir haben, wenn junge Es scheint wenig Zweifel sein, dass zumindest bei Tieren hat GDF11 eine erstaunliche Fähigkeit zu altern Muskel- und Gehirnfunktion wieder herzustellen ", sagte er .
Melton, Harvard Xander Universitätsprofessor fort und sagte, dass die anhaltende Zusammenarbeit zwischen Einsätze , eine Stammzelle Biologe , dessen Schwerpunkt auf Muskel, Rubin , dessen Schwerpunkt liegt auf neurodegenerativen Erkrankungen und mit Patienten erzeugten Stammzellen als Ziele für die Arzneimittel entdecken und Lee gewesen , ein praktizierender Kardiologe und Forscher, "ist ein perfektes Beispiel für die Macht der Harvard Stem Cell Institute als Motor der wirklich gemeinsame Anstrengungen und Entdeckung, Zusammenführung von Menschen mit großen , einzigartigen Ideen und Know-how in verschiedenen biologischen Bereichen . "
Als Melton erwähnt, GDF11 ist natürlich in viel höherer Konzentration in jungen Mäusen als in älteren Mäusen und in den älteren Mäusen Erhöhung seiner Ebenen hat die Funktion jedes Organsystem bisher untersuchten verbessert.
Begann Einsätze mit dem parabiotic System bei Mäusen vor 14 Jahren als Postdoktorandan der Stanford University, als sie und Kollegen Thomas Rando , der Stanford, Irina Conboy , der UC Berkley, und Irving Weissman , der Stanford, beobachtet , dass das Blut jungen Mäusen zirkulierenden in alten Mäusen schien einige verjüngende Wirkung auf Muskelregeneration nach Verletzungen haben .
Letztes Jahr hat sie und Richard Lee ein Papier veröffentlicht , in dem sie berichtet, dass , wenn sie das Blut von jungen Mäusen ausgesetzt , die vergrößerten , geschwächten Herzen der älteren Mäusen wieder in ein jugendlicheres Größe, und ihre Funktion verbessert. Und dann die Arbeit mit einem Colorado Firma , berichtet das Paar , dass GDF11 war der Faktor im Blut offenbar für die verjüngende Wirkung verantwortlich. Diese Feststellung wurde angehoben hofft, dass GDF11 erweisen , in irgendeiner Form , um eine mögliche Behandlung für diastolische sein Herzfehler , Jetzt ist eine tödliche Krankheit bei älteren Menschen , dass irreversible und tödlich.
"Von der früheren Arbeit konnte schien , dass GD11 war herzspezifische", sagte Einsätze ", aber dies zeigt, dass es in mehreren Organen und Zelltypen ... Frühere Studien von Skelettmuskulatur und der parabiotic Effekt wirklich auf Regenerationsbiologie fokussiert aktiv ist . Muscle war beschädigt und wie gut sie sich erholen konnte untersucht ", erklärt Einsätze .
Sie weiter: " Die zusätzliche Stück ist, dass während früherer Studien junger Blutfaktoren haben gezeigt, dass wir die Wiederherstellung der Muskelstammzellfunktionzu erreichen, und sie die Muskelregeneration besser in dieser Studie haben wir gesehen, auch die Reparatur von DNA-Schädigung mit der Alterung und wir haben es in Verbindung mit Wiederherstellung der Funktion , und wir sahen Verbesserungen in unmanipulierten Muskel. auf der Grundlage von anderen Studien , denken wir , dass die Akkumulation DNA-Schäden in Muskel-Stammzellen könnte sein, spiegeln die Unfähigkeit der Zellen richtig unterscheiden zu reifen Muskelzellen machen , die für eine ausreichende Muskelreparatur erforderlich ist.
Wetteinsätze festgestellt , dass es noch viel zu über die Mechanik des Alterns in Muskeln, und seine Reparatur gelernt werden. "Ich glaube nicht, dass wir verstehen, wie das passiert oder warum Man könnte sagen , dass der Schaden Modifikation des genetischen Materials ; . . Das Genom nicht haben es in den Pausen Aber ob es schädlich oder ein notwendiger Teil der Reparatur, wir don 't noch nicht. "
Rubin , deren primäre Forschungsschwerpunkt liegt auf der Entwicklung Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen , insbesondere bei Kindern , sagte, dass, wenn seine Gruppe begann ihre GDF11 Experimente , " wir wussten, dass in den alten Maus Dinge waren schlecht im Gehirn gibt es eine reduzierte Menge an Neurogenese ( die Entwicklung von Nervenzellen ), und es ist bekannt, dass Kognition untergeht. es war nicht mir klar, dass die Dinge, die in peripheren Gewebe repariert werden kann, könnte im Gehirn festgelegt werden. "
Rubin sagte, dass PostdoktorandLida Katsimpardi , der Leitung Autor auf dem Papier seine Gruppe wurde die parabiotic experimentelle Technik durch Einsätze gelehrt, aber die Experimente der Rubin -Gruppe unabhängig von der Einsätze Gruppe , und " sie eine Zunahme der neuralen Stammzellen sah , und sah im Gehirn erhöhten Entwicklung von Blutgefäßen . " Rubin , dass die 3D-Rekonstruktion des Gehirns und die Magnetresonanztomographie ( MRI ) Des Maus- Gehirns zeigten " mehr neue Blutgefäße und der Blutfluss ", die beide in der Regel mit jüngeren verbunden sind, gesünder Hirngewebe . " Die kleinen Mäuse , Rubin sagte," haben ein feines Gespür für olfaktorischen Diskriminierung ", sie spüren können . feinen Unterschiede im Geruch "Als wir testeten die jungen Mäusen , vermieden sie den Geruch von Minze ; die alten Mäusen nicht. Aber die alten Mäusen auf dem Blut der jungen Mäusen ausgesetzt sind, und solche mit GDF11 behandelt habe .
" Wir denken, dass ein Effekt der GDF 11 ist die verbesserte Durchblutung und den Blutfluss , erhöhte Neurogenese assoziiert ", sagte Rubin . "Dies sollte auch andere breitere Wirkung auf andere Bereiche des Gehirns . Wir denken, dass , zumindest im Prinzip , gibt es eine Möglichkeit, um etwas von dem Rückgang des Alterns mit einem einzigen Protein umzukehren. Es könnte sein, dass ein Molekül wie GDF 11 oder GDF 11 selbst könnte " den Schaden rückgängig des Alterns.
"Es ist nicht außer Frage, dass GDF11 ", oder ein Medikament aus der sie entwickelt ", könnte sich lohnen in der Alzheimer-Krankheit ", sagte Rubin . " Möglicherweise können Sie trennen die Fragen der Behandlung der Plaque und Verwicklungen mit der Krankheit und den Rückgang der Wahrnehmung, Kognition und vielleicht zu verbessern. " Wetten , dass die beiden Forschungsgruppen sind in Gesprächen mit einer Venture-Capital- Gruppe , die Finanzierung zu erhalten, um " in der Lage, zusätzliche präklinische Arbeit zu tun " erforderlich , bevor GDF 11 in Studien am Menschen .
" Wir denken, dass ein Effekt der GDF 11 ist die verbesserte Durchblutung und den Blutfluss , die mit einer erhöhten Neurogenese assoziiert ist ", sagte Rubin . " Allerdings sollte die erhöhte Durchblutung breitere Auswirkungen auf die Funktion des Gehirns haben . Wir denken, dass , zumindest im Prinzip , gibt es eine Möglichkeit, einen Teil der kognitiven Verfall , die während der Alterung stattfindet , vielleicht sogar mit einem einzelnen Protein umzukehren . Es könnte sein, dass ein Molekül wie GDF 11 oder GDF 11 selbst könnte " den Schaden rückgängig des Alterns.
"Es ist nicht außer Frage, dass GDF11 ", oder ein Medikament aus der sie entwickelt ", vielleicht in der Lage zu verlangsamen einige der kognitiven Defekte mit Alzheimer-Krankheit, eine Erkrankung , deren Hauptrisikofaktorist das Altern selbst in Verbindung gebracht werden ", sagte Rubin . Es ist sogar möglich , dass dies ohne eine direkte Veränderung der " Plaque und Gewirr Belastung" , die die pathologischen Kennzeichen der Alzheimer- sind auftreten . Somit könnte ein künftiger Behandlung für diese Krankheit eine Kombination aus einem Therapeutikum, Plaques und Fibrillen , wie ein gegen die β - Amyloid-Peptid gerichteten Antikörpers reduziert , mit einem potenziellen Erkenntnisverstärker , wie zB GDF-11 sein .
Wetten , dass die beiden Forschungsgruppen sind in Gesprächen mit einer Venture-Capital- Gruppe , die Finanzierung zu erhalten, um " in der Lage, zusätzliche präklinische Arbeit zu tun " erforderlich , bevor GDF 11 in Studien am Menschen .
"Ich möchte wetten , dass die Ergebnisse dieser Arbeit , zusammen mit den anderen Arbeiten wird in einer klinischen Studie und einer Behandlung zu übersetzen ", sagte der Stammzellbiologe. " aber das ist natürlich nur eine Wette ist . "