Poate fi inversată vârsta unei celule? Patrick Paine, cercetător la Harvard, despre noua frontieră a longevității

Poate fi dat înapoi ceasul biologic al unei celule fără ca aceasta să-și piardă identitatea? Un experiment prezentat la București de Patrick Paine, cercetător la Harvard Medical School, indică o direcție spectaculoasă de cercetare: celule îmbătrânite au dobândit, la nivelul expresiei genelor, caracteristici asociate unor celule cu aproximativ 14 ani mai tinere. Rezultatele sunt experimentale și nu reprezintă un tratament disponibil pentru oameni, dar deschid o nouă pistă în încercarea cercetătorilor de a înțelege dacă anumite componente ale îmbătrânirii celulare pot fi inversate. 

Datele au fost prezentate în premieră în România, în cadrul Congresului Internațional de Longevitate de la București, înaintea prezentării lor la Harvard, potrivit informațiilor comunicate în cadrul evenimentului organizat de Senatul Științific al Fundației Dan Voiculescu pentru Dezvoltarea României. Patrick Paine, cercetător în cadrul Harvard Medical School, studiază alternative la una dintre cele mai cunoscute metode experimentale de reprogramare celulară - cea bazată pe factorii OSKM. În prezentarea susținută la București, acesta a arătat că metodele clasice au limite importante, printre care riscul unor traiectorii celulare anormale, supra-reprogramarea și potențialul oncogen. Cercetarea echipei sale urmărește, prin urmare, metode mai precise, de la molecule chimice și peptide până la microARN, livrare țintită și descoperirea de noi factori cu ajutorul inteligenței artificiale.

Una dintre cele mai importante direcții prezentate la București poartă numele GxF1 - Gurdon Factor. În experiment, cercetătorii au comparat profilul genetic al unor celule provenite de la donatori de vârste diferite și au urmărit efectul GxF1 asupra celulelor îmbătrânite. Analizele de expresie genetică au arătat o deplasare a profilului acestora către unul mai tânăr. Potrivit datelor prezentate de Paine, GxF1 a inversat cu aproximativ 14 ani vârsta estimată printr-un „ceas” transcriptomic. În același timp, au fost observate modificări favorabile ale mai multor indicatori asociați îmbătrânirii celulare, inclusiv procese legate de repararea ADN-ului, senescență, proliferare și dimensiunea celulelor. Important este și ceea ce, potrivit cercetătorilor, nu s-a întâmplat: celulele nu au fost împinse către o stare pluripotentă - adică nu și-au pierdut complet identitatea pentru a reveni la o stare asemănătoare celulelor stem. Analizele prezentate indică faptul că GxF1 a păstrat majoritatea caracteristicilor esențiale ale identității celulare, deși a produs modificări asociate unui profil biologic mai tânăr. Această diferență este esențială pentru cercetarea reprogramării parțiale: obiectivul nu este transformarea unei celule mature într-o celulă stem, ci investigarea posibilității de a restaura anumite funcții asociate tinereții păstrând rolul inițial al celulei. 

O a doua direcție importantă prezentată de Patrick Paine privește peptidele cu potențial de rejuvenare. Echipa a dezvoltat o metodă de screening pentru identificarea proteinelor și peptidelor secretate care ar putea influența procesele asociate îmbătrânirii. Cercetarea a identificat un candidat denumit H9, testat pe celule de papilă dermică, un model în care îmbătrânirea este asociată cu pierderea capacității proliferative, senescență, deteriorarea ADN-ului și inflamație. În testele in vitro prezentate la Congres, H9 a îmbunătățit șapte biomarkeri ai îmbătrânirii, iar analiza ARN a indicat o deplasare a profilului celular către unul mai tânăr. Alte analize prezentate de cercetător indică îmbunătățiri în 17 dintre 19 căi biologice analizate și o inversare a unui „ceas” bazat pe ARN. Cercetarea a trecut și către experimente pe animale, însă Paine precizează în prezentare că testarea in vivo a peptidei este încă în desfășurare. 

O altă componentă a cercetării prezentate la București este utilizarea inteligenței artificiale pentru identificarea unor noi ținte și molecule. Paine a prezentat sistemul Revert, descris ca un agent AI capabil de raționament biologic, utilizat pentru identificarea unor molecule candidate pentru fenotipuri asociate îmbătrânirii. În cazul GxF1, prezentarea menționează și o colaborare cu Google DeepMind prin Co-Scientist pentru selectarea candidaților care au fost ulterior testați experimental. Este o schimbare relevantă pentru domeniu: inteligența artificială nu este folosită aici ca tratament, ci ca instrument pentru a restrânge un spațiu enorm de posibilități și pentru a identifica mai rapid candidați care pot fi apoi verificați în laborator. 

Rezultatul de „14 ani” trebuie însă interpretat cu precauție. Nu înseamnă că un om a întinerit cu 14 ani și nici că există în prezent o terapie capabilă să întinerească organismul uman cu această perioadă. Este vorba despre o modificare experimentală observată la nivel celular și măsurată printr-un indicator transcriptomic al vârstei. Chiar prezentarea lui Paine plasează aceste rezultate în contextul dezvoltării unor noi strategii de reprogramare, nu al unei terapii clinice disponibile. În concluziile sale, cercetătorul arată că GxF1 a redus vârsta transcriptomică fără deplasarea celulelor către pluripotență, păstrând cea mai mare parte a identității lor și îmbunătățind mai multe fenotipuri asociate îmbătrânirii. Miza este însă considerabilă. Cercetarea longevității începe să testeze o ipoteză care, până nu demult, părea greu de imaginat: că îmbătrânirea celulară nu este în toate componentele sale un proces ireversibil, ci o stare biologică asupra căreia ar putea exista modalități de intervenție.

Este chiar ideea cu care Patrick Paine își încheie prezentarea de la București: noua frontieră a domeniului este investigarea îmbătrânirii ca stare modificabilă, prin metode mai precise de intervenție, mecanisme mai bine înțelese, livrare țintită și noi instrumente de descoperire bazate pe inteligență artificială.