La nuova ricerca della Scuola di Ingegneria di Viterbi situata presso l’Università della California del Sud negli Stati Uniti, potrebbe essere la chiave per capire come funziona il processo d’invecchiamento. I risultati potrebbero aprire la strada a migliori trattamenti antitumorali e a nuovi farmaci rivoluzionari che potrebbero migliorare enormemente la salute umana negli anni del crepuscolo.
Nick Graham professore d’ingegneria chimica e scienza dei materiali e il suo team in collaborazione con Scott Fraser (professore di scienze biologiche, ingegneria biomedica, fisiologia e biofisica, biologia delle cellule staminali e medicina rigenerativa) e gli ingegneri Pin Wang e Zohrab A. Kaprielian, hanno pubblicato la ricerca sullo Journal of Biological Chemistry.
Nick Graham ha detto:
«Per bere dalla fontana della giovinezza, devi capire, dove si trova e cosa sta facendo. Noi stiamo percorrendo la strada opposta, cercando di studiare le ragioni dell’età delle cellule, in modo da poter progettare trattamenti per un migliore invecchiamento».
Alireza Delfarah facente parte del team del professor Nick Graham, presso il Dipartimento d’ingegneria chimica e scienza dei materiali dell’Università della California del Sud, si è concentrato sulla senescenza, un processo naturale in cui le cellule cessano definitivamente di creare nuove cellule, questo processo è una delle cause principali del declino legato all’età, si manifesta in malattie come l’artrite, l’osteoporosi e le malattie cardiache.
Alireza Delfarah ha detto:
«Le cellule senescenti sono effettivamente l’opposto delle cellule staminali, che hanno un potenziale illimitato di autorinnovamento o divisione. Le cellule senescenti non potranno mai più dividersi. E’ uno stato irreversibile di arresto del ciclo cellulare».
Il team di ricerca ha scoperto che l’invecchiamento delle cellule senescenti smette di produrre una classe di sostanze chimiche chiamate nucleotidi, sono i mattoni del DNA. E’ emerso che quando hanno preso le cellule giovani e le hanno costrette a smettere di produrre nucleotidi, sono diventate senescenti, o invecchiate.
Alireza Delfarah ha aggiunto:
“Ciò significa che la produzione di nucleotidi è essenziale per mantenere giovani le cellule. Riuscire ad evitare alle cellule di perdere la sintesi dei nucleotidi, permetterebbe di farle invecchiare più lentamente”.
Il team di Nick Graham ha esaminato le giovani cellule che proliferano in modo consistente e le ha nutrite con molecole etichettate con isotopi stabili di carbonio, al fine di tracciare come i nutrienti consumati da una cellula sono trasformati in diverse vie biochimiche.
Scott Fraser e il suo laboratorio hanno lavorato con il team di ricerca per sviluppare immagini 3D dei risultati. Le immagini hanno rivelato inaspettatamente che le cellule senescenti spesso hanno due nuclei e che non sintetizzano il DNA.
Finora, la senescenza è stata studiata principalmente in cellule note come fibroblasti, sono le cellule più numerose del tessuto connettivo uno dei quattro tipi fondamentali di tessuto che compongono il corpo degli animali.
Il team di Nick Graham si è concentrato su come la senescenza avviene nelle cellule epiteliali, le cellule che rivestono le superfici degli organi e delle strutture del corpo e il tipo di cellule in cui si manifesta la maggior parte dei tumori.
Nick Graham ha detto:
«La senescenza ampiamente è più conosciuta come la barriera protettiva del corpo contro il cancro, quando le cellule subiscono danni che potrebbero essere a rischio di sviluppare il cancro, entrano in senescenza e smettono di proliferare in modo che il cancro non si sviluppi e si diffonda.
La senescenza è considerata come una spada a doppio taglio, protegge dal cancro, e questa è una buona cosa, ma poi promuove anche l’invecchiamento e malattie come il diabete, disfunzione cardiaca, aterosclerosi e disfunzione generale dei tessuti».
I ricercatori hanno detto che l’obiettivo della loro ricerca non è quello di prevenire completamente la senescenza, perché questo potrebbe scatenare le cellule tumorali, vorrebbero trovare un sistema per rimuovere le cellule senescenti per favorire un invecchiamento sano e una migliore attività.
Nick Graham in conclusione ha detto:
«La ricerca del team ha applicazioni nel campo emergente della senolitica, riguarda lo sviluppo di farmaci che possono essere in grado di eliminare le cellule senescenti all’origine dell’invecchiamento. Gli studi clinici sull’uomo sono ancora in fase iniziale; positivo quello condotto con i topi che stavano invecchiando, dopo essere stati trattati con i farmaci senolitici per eliminare le cellule senescenti, sono ringiovaniti. Semmai, sono proprio questi farmaci senolitici a essere la fonte della giovinezza.
Affinché i farmaci senolitici di successo possano essere progettati, è importante identificare ciò che è unico nelle cellule senescenti, in modo che i farmaci non influiscano sulle cellule normali, non senescenti.
E’ qui che stiamo cominciando a studiare il metabolismo delle cellule senescenti per cercare di capire la loro unicità, in modo da poter progettare terapie mirate in conformità a queste vie metaboliche».