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Verlängerung der Lebensdauers-Zeitschrift

LE Magazine im November 2008
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Verbessernde Medizin-Durchbrüche
Stellt BioTime die Uhr des Alterns zurück?

Durch Julius Goepp MD
Verbessernde Medizin-Durchbrüche

Schnelle Fortschritte auf dem Gebiet von Stammzelletherapeutik holen uns näher an dem ausweichenden Ziel der Nutzbarmachung der „unsterblichen Flamme“ die in uns allen überlebt. Tatsächlich ist es klar geworden, dass, in den Wörtern international bekannten Gerontologieforscher Dr. Michael West, „Sie und ich von den Zellen gemacht werden, die haben keine toten Vorfahren.“

Verlängerung der Lebensdauer interviewter Dr. West vor kurzem, über seine Paradigma-zerbrechende Arbeit zu lernen, die zu neue Techniken geführt hat, bezog sich auf verursachten pluripotent Stammzellen (IPS) und den menschlichen embryonalen Progenitorzellen (hEP), die Forschern erlauben, über vielen vorher vorhandenen Sperren bockzuspringen. Kurz nachdem unser Interview, kündigten Harvard-Forscher dass sie hatten verwendet die IPS-Technik, um eine „ robuste neue Sammlung krankheitsspezifische Stammzellformen“ zu produzieren diese unmittelbare Hoffnung des Griffs für Fortschritte in einem Wirt von Krankheiten einschließlich Parkinson-Krankheit, Typ- 1diabetes, Chorea Huntington, Down-Syndrom, eine Form des kombinierten Immundefekts („Blasenjungenkrankheit "), zwei Formen Muskeldystrophie an, und andere.1

Basiert auf unserer Diskussion mit Dr. West, kombiniert mit den neuen Nachrichten von den Harvard-Forschern, scheint es, dass wir wirklich an der Schwelle einer unglaublichen neuen Ära balanciert werden, in der Wissenschaftler die inneren Funktionen unserer Zellen freisetzen können und praktisch irgendeine Zelle oder Gewebetyp im menschlichen Körper in einem jugendlichen Zustand „in Serienfertigung herstellen Sie“.

Die Auswirkungen dieser Fortschritte sind enorm. Sie schließen bereitwillig zugängliches Gewebe und Organtransplantation, die Obliteration von genetischen Störungen, das Ende von chronischen altersbedingten Krankheiten und möglicherweise sogar körperliche Unsterblichkeit selbst mit ein.

Etwas Hintergrund

„Wir sehen eine Übereinstimmung zwischen einigen von den ältesten Aspirationen der Menschheit und wo moderne Wissenschaft vorangeht,“ fängt Westen an. „Von den alten Zeiten, haben wir erkannt, dass, obgleich wir, während Einzelpersonen altern und sterben, die Spezies nicht tun. Das Überraschen als es klingt, jedes von uns wird gemacht von den Zellen, die sich seit der Dämmerung des Lebens auf Erde stark vermehrt haben. Und der war wirklich der Anfang von, was wir heute suchen, durch Gerontologie und verbessernde Medizin zu erzielen.“

Die Abstammung von den Zellen, die durch das Reproduktionssystem produziert werden, bekannt als „Keimbahn“ Zellen da die Arbeit deutschen Wissenschaftlers des des 19. Jahrhunderts August Weismann. Westen fährt fort, „Weismann erkannte, dass Leitungszellen eine Abstammung von Zellen darstellen, die unversehrtes seit dem Leben anfing diese Zellenoffensichtlich nie gealtert fortgesetzt hat, oder Sie und ich würden nicht hier sein.

Weismann war an dieser grundlegenden Frage interessiert: warum es ist, dass die Nicht-MikrobeLinezellen in unseren Körpern (die Körperzellen) unvermeidlich auf Stichwort altern und sterben. Wie Westen bittet, „warum sind Zellen in unserer Haut, in unserem Blut, in unseren Knochen, und sogar in unseren Gehirnen so reproduzierbar programmiert, um in solch einem kurzem Zeitraum zu altern, während Leitungszellen haben sich stark vermehrt für Milliarden Jahre?“

Von intrigiert, machte Weismann eine erstaunliche Vorhersage im Jahre 1881 und spekulierte, dass das Grundeinzelpersonenalter ist, dass Körperzellen (was wir größtenteils gemacht werden), irgendwie die Kapazität (noch inhärent in den ursprünglichen einzelligen Geschöpfen) für die starke Vermehrung ohne Grenze verloren haben. Stellen Sie diese Fähigkeit wieder her, behauptete Weismann, und man würde die zelluläre Unsterblichkeit wiederherstellen noch, die in unseren Leitungszellen vorhanden ist.

Eine Reihe von elegantem und jetzt klassische Experimente durch den Biologen Leonard Hayflick in den fünfziger Jahren stellte tatsächlich dar dass es eine Grenze gibt zu, wievielen menschlichen Körperzellen der Zeiten in vitro reproduzieren können, bevor sie einfach stoppen. Hayflick hatte das Bestehen entdeckt, welcher Mengen zu einer zellulären „Uhr“ die scheint, unten eine verhältnismäßig kurze Anzahl von Generationen der Zellreproduktion nachzulaufen.

Telomeres: Zelluläre Sicherungen

Was ist die tatsächliche körperliche Beschaffenheit der mysteriösen „zellulären dieser Uhr“ Grenzen die Lebensdauer von menschlichen Körperzellen?

Telomeres: Zelluläre Sicherungen
Ursprüngliche embryonale Zellen, die befleckt werden, um die Kerne zu zeigen, welche die DNA enthalten.

Zur Zeit als Dr. West seine wissenschaftliche Karriere anfing, wurde er überzeugt, dass diese tatsächliche Uhr des zellulären Alterns irgendwie mit den Chromosomen angeschlossen wurde. Er wurde durch eine wenig bekannte Theorie intrigiert, die in den frühen siebziger Jahren vom russischen Wissenschaftler Alexy Olovnikov vorgeschlagen wurde.2,3" Olovnikovs Idee war das, das DNA-Sequenzen an den Enden jedes Chromosoms wiederholt, waren wie eine brennende Sicherung, die als eine Uhr weil jedes Mal die wiederholte Zelle auftrat, das Segment (genannt einen Telomere) wurde kürzer und kürzer. Als es „heraus lief, „signalisierte die zelluläre Maschinerie einem blockierenden Fehler, wenn sie das wesentliche Genmaterial kopierte, das würde auslösen das Altern der Körperzelle.“ Die wiederholende Telomerereihenfolge in voller Länge wurde in den Leitungszellen, schlug Olovnikov vor, durch ein „verewigendes Enzym“ aufrechterhalten, das ununterbrochen frische Telomere DNA spann und ließ Leitungszellen für immer reproduzieren.4

Bis 1986 hatte Westen die Arbeit des Biologen Howard Cook gelesen, die fand, dass die telomeres, die mit jeder Generation in den weißen Blutkörperchen verkürzt wurden (die Körperzellen sind und begrenzte Lebensdauer haben), aber ihre Länge in den Leitungszellen wie Samenzellen beibehielten.

Fall dieser Puzzlespielstücke in Platz zu sehen war so überzeugend, dass Westen einen Urlaub von der Medizinischen Fakultät die Risikokapitalgeber verklagte und schließlich eine Firma gründete, die Geron, um angerufen wurde auf, welchem Westen zu errichten bezieht sich noch als das „Telomereglücksspiel.“ „Vierzig Million zahlten sich Dollar später,“ Westrückrufe, „das Glücksspiel.“ aus Die Gruppe des Westens hatte tatsächlich Olovnikovs mysteriöses Enzym produziert, jetzt bekannt als Telomerase, wegen seiner Fähigkeit, die wesentlichen Stränge von Telomere DNA ununterbrochen heraus zu spinnen, die Keimzellen unsterblich halten.

Verewigte Zellen: Können sie einzelne Lebensdauer verlängern?

Aber würde es funktionieren? Könnte Dr. West die menschlichen Körperzellen wirklich umwandeln, vorgesehen, um nach einigen Ergebnis Doublings in der Gewebekultur, in unsterbliche Versionen von selbst abzulaufen, die fortfahren konnten, normalerweise zu wachsen? In einem passenden Tribut beschloss Westen, tatsächliche Hautzellen von Pionier-Leonard Hayflick zu sammeln und das Telomerasegen in sie einzufügen. In einem Notizbuch, das „dem Immortalization von Dr. Hayflick,“ notierte Dr. vorangegangen wurde, West die erstaunlichen Ergebnisse: Hayflicks fingen unbehandelte Hautzellen an, nach ungefähr zwei Monaten in der Kultur weg zu sterben, genau wie erwartet, aber Zellen, die mit dem Telomerasegen hineingegossen worden waren, fuhren fort, in identischen Kulturzuständen vorwärtszukommen! Diese „telomerized“ menschliche Körperzellen hatten die Fähigkeit der Wissenschaftler gezeigt, die Uhr des zellulären Alterns „zu rückspulen“.5

Während das immortalization von Zellen ein riesiger Sprung vorwärts war, sagt Dr. West, war es nicht klar, welche Rolle der Telomere und das Telomerase enzym im Altern auf dem Niveau einer menschlichen Einzelperson spielten.

Es gab einige faszinierende Richtungen, zum herein an diesem Punkt zu gehen. Es bekannt jetzt zum Beispiel dass Telomere länge mit dem Risiko vieler chronischen Krankheiten zusammenhängt.6-12 was über eine Weise einfach finden, das Telomerasegen zu jeder Körperzelle im Körper wieder herzustellen, das ganzes telomeres together-wouldn't verlängernd dieses Ergebnis in einem Körper mit einer im Wesentlichen grenzenlosen Versorgung Zellen?

„Das genau ist, wie ich zurück im mid-90s dachte,“ reagiert nach Westen. „Warum man nicht gerade das Telomerasegen oben in einem Virus verpackt? (Viren liefern eine allgemeine Labormethode der Einführung von spezifischen Genen in Zellen.) Obgleich Gentherapie nicht an diesem Punkt volljährig geworden war, schien es dass, wenn wir diesen Ansatz wählten und folgen, es könnte eine profunde Auswirkung auf Altern haben.

Embryonale Stammzellen und Klonen

Embryonale Stammzellen und Klonen
BioTime-Wissenschaftler erfasst Informationen über die molekularen Eigenschaften von neuen Elementarzellearten.

Aber Gentransfer unter Verwendung der Viren war ein heikles Geschäft, das von den Gefahren, besonders in den neunziger Jahren voll ist. In einem drastischen Begriffssprung schlug Dr. West eine Alternative vor: warum man nicht zurück zu embryonalen Stammzellen das ganze Programm durchzieht, die gebildet werden, sofort nachdem Samenzellen ein Ei befruchten? Für das erste sind einige Zellteilungszyklen, alle Zellen identisch, und fähig zum Unterscheiden in jede Zelle tippen Sie den Körper ein (tatsächlich, sind so genannte „eineiige Zwillinge“ das Ergebnis eines Zweizellembryos, der sich auseinander aufspaltet und produzieren eine völlig neue Einzelperson aus jeder ursprünglichen embryonalen Stammzelle).

„Wenn wir embryonale Stammzellen verewigen könnten,“ sagt Westen, „wir könnte das menschliche Herz zum Beispiel nach einem Herzinfarkt möglicherweise reparieren und stellt jungen Herzmuskel her, indem er diese Elementarzellen in das Herz einspritzt, um schädigendes Gewebe zu erneuern.“ Die war eine übeerraschenderweise schauend Vision, weil wir bereits klinische Studien unter Verwendung dieser Technik (cardiomyoplasty)in den Menschen sehen.13

Im Jahre 1998 wäre möglicherweise Westen folgerte dass, wurden zurückgebracht wenn eine gealterte Körperzelle zur Keimbahn, wie, wird im Klonen verwendet, es möglich, um nicht nur zu umprogrammieren sagt eine Hautzelle in embryonale Stammzellen, aber zurückstellte auch die Uhr des Alterns in der gealterten Zelle. Im Jahre 1999 hatte das Team, das Transportwagen die Schafe klonte, berichtet, dass das Klonen nicht tatsächlich dies d.h. sie tat, berichtete, dass Transportwagen geborenes altes war, weil die Eizelle Telomerelänge nicht zurückstellen könnte.14 jedoch, zeigte Gruppe Dr. Wests später, dass das Transportwagenteam sie falsch hatte und dass das Klonen die Uhr des Alterns in den Tierzellen schließlich zurückstellen könnte.15

Dieses schlug vor, dass es möglicherweise wirklich eine Weise gibt, Leitungszellen wie die Eizelle als zelluläre Zeitmaschine zu benutzen und die Uhr des Alterns in den menschlichen Zellen zurückstellt und eine Hautzelle zu die ursprünglichen embryonalen Stammzellen macht, die wir ursprünglich von entwickelt wurden und Primärzellen und Gewebe der Art irgendwie herstellend, um die Verwüstungen des Alterns zu reparieren.

Selbstverständlich sind das Klonen und der Gebrauch von menschlichen embryonalen Stammzellen, gelinde gesagt in hohem Grade umstritten. Die Situation ist schlechter durch extremes politisches posieren einerseits, 16,17und Fälle des offenkundigen wissenschaftlichen Betrugs auf der anderen gemacht worden.18-21 fechten diese Verfahren auch technisch an.

Was Sie kennen müssen: Verbessernde Medizin-Durchbrüche
  • Stammzellentherapie hat ungeheures potentialfor die Entwicklung von den medizinischen Anwendungen, zum krankes zu reparieren und zu erneuern, verletzt und Alternorgane und -gewebe. Stammzellentherapie ist möglicherweise sogar in der Lage, die Uhr des zellulären Alterns zurück zu drehen und radikale Verlängerung der Lebensdauer zu fördern.

  • An der vordersten Reihe dieses aufregenden neuen Feldes ist Gerontologist Dr. Michael West, CEO von BioTime, Inc.

  • Während Körperzellen im Körper altern und sterben, haben Leitungszellen sich für Milliarden Jahre stark vermehrt.

  • Die Verkürzung von telomeres wird mit zellulärem Altern verbunden, und Telomerelänge hängt mit dem Risiko von zahlreichen Krankheiten zusammen.

  • Keimzellen besitzen ein Enzym, das Telomerase genannt wird, der ihnen erlaubt, die Länge ihrer telomeres beizubehalten und für immer zu reproduzieren. Die Einführung des Telomerasegens in Körperzellen erhöht ihre Langlebigkeit.

  • Dr. West hat vorgeschlagen, dass embryonale Stammzellen möglicherweise ungeheures therapeutisches Versprechen anbieten; jedoch ist der Gebrauch von den menschlichen embryonalen Stammzellen, die von den menschlichen Embryos abgeleitet werden, in hohem Grade umstritten.

  • Das Vorstellen von Übertragungsfaktoren von Eizellen zu Körperzellen kann sie veranlassen, in embryonale Stammzellen umgewandelt zu werden, die in jede unterschiedliche Zelle entwickelt werden können eintippen den Körper.

  • Studien zeigen, dass verursachte pluripotent Stammzellen ein aktiviertes Telomerasegen zeigen, das die Länge von telomeres beibehält. Dieser konnte der erste Schritt in dem Umgekehrt zelluläres Altern in den Menschen sein.

  • Embryonale Progenitorzellen sind zu sich Entwickeln zu vielen Zellen eines bestimmten Gewebetyps, wie Blut- oder Nervensystemzellen fähig. Als eingespritzt in verletztes oder gealtertes Gewebe, konnten sich sie zu den gesunden passenden Zellarten entwickeln.

  • Neue Studien zeigen dass Stammzellentherapiegriffversprechen in Leitungsnervensystemstörungen, in den musculoskeletal Bedingungen, im ischämischen Schlaganfall, in den Hirntumoren und in mehr.

Über Klonen hinaus: An der Schwelle der modernen verbessernden Medizin

Über Klonen hinaus: An der Schwelle der modernen verbessernden Medizin
Eine mikroskopische Ansicht von Neuralleistezellen, die das Potenzial haben, die Zellen vom menschlichen Gesicht zum ersten Mal zu machen.

„Aber die wirklich guten Nachrichten,“ sagt Dr. West mit offensichtlicher Aufregung, „ist, dass ein Team an Kyoto-Universität in Japan jetzt gezeigt hat, dass es möglich ist, einige Moleküle zu nehmen, genannt Übertragung Faktor darstellt, aus der Eizelle heraus und benutzt sie, um gerade wie die Eizelle selbst, wenn es eine gewöhnliche Körperzelle zu fungieren umwandelte, sagt von der Haut und sie in Zeit von zurücknehmen, eine embryonale Stammzelle zu werden!“

Kein Bedarf am Klonen und von Stammzellen von geklont Embryo-oder von irgendwelchen der schwierigen und umstrittenen Techniken dann an ableiten, die die Medien für das letzte Jahrzehnt in Anspruch genommen haben. „Die neuen Zellen werden verursachte pluripotent Stammzellen ( IPS) genannt,“ West erklärt. „Sie sind in der Funktion mit embryonalen Stammzellen gleichwertig, aber sie kommen nicht von Embryo-folglich die Namenänderung. Die Idee ist einfach: nehmen Sie eine Hautzelle, züchten Sie sie in einem Teller, fügen Sie in drei hinzu, oder vier dieser Übertragungsfaktoren und, in ein paar Wochen, die Hautzellen werden zurück in Kolonien von Stammzellen umgewandelt, die genau wie embryonale Stammzellen fungieren.22-24 ist es gerade großartig, wirklich.“

„Und da zahlreiche Papiere auf IPS jetzt Schaltung auf dem Telomerasegen in diesen Zellen gezeigt haben,“ setzt Dr. West, „ich glauben fort, dass innerhalb der folgenden 12 Monate, die wissenschaftliche Gemeinschaft, zum ersten Mal überhaupt, die Umkehrung des Alterns einer menschlichen Zelle dokumentiert hat.

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