Wissenschaftler erzeugen alternde Zellen aus jungen Stammzellen zur Erforschung altersbedingter Krankheiten

Eine bahnbrechende Studie befasst sich mit einer grundlegenden Herausforderung in der Alternsforschung, indem sie künstlich gealterte Stammzellen entwickelt, die altersbedingte Krankheiten besser modellieren. Diese Innovation könnte die Entwicklung von Behandlungen für neurodegenerative Erkrankungen und andere Erkrankungen, die mit dem zellulären Altern zusammenhängen, beschleunigen.

Die Forscher gingen eine wesentliche Einschränkung in der Stammzellforschung an: Wenn Wissenschaftler adulte Zellen in induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs) umprogrammieren, wird die Altersuhr vollständig zurückgesetzt. Aus diesen iPSCs gezüchtete Zellen verhalten sich wie fötale Zellen und nicht wie gealterte adulte Zellen, was sie zu ungeeigneten Modellen für die Erforschung altersbedingter Krankheiten macht.

Das Team entwickelte einen innovativen genetischen Schalter mithilfe von CRISPR-Technologie, um künstlich zelluläre Seneszenz auszulösen – ein Kennzeichen des Alterns, bei dem Zellen aufhören sich zu teilen und entzündliche Signalstoffe freisetzen. Sie zielten auf TERF2 ab, ein Protein, das die Chromosomenenden schützt, und verursachten so kontrollierten DNA-Schaden, der natürliche Alterungsprozesse nachahmt. Dieser Ansatz funktionierte sowohl in Stammzellen als auch in daraus abgeleiteten Gehirnzellen.

Die Ergebnisse zeigten eine synchronisierte Aktivierung von Alterungspfaden, einschließlich DNA-Schadensreaktionen und entzündlicher Signalübertragung. Bedeutsam ist, dass Forscher nun identische Zellpopulationen mit und ohne Alterungsmerkmale vergleichen können, was eine beispiellose Kontrolle für die Erforschung von Krankheitsmechanismen bietet.

Dieser Fortschritt hat weitreichende Bedeutung für die Langlebigkeitsforschung und die Arzneimittelentwicklung. Bessere Krankheitsmodelle könnten die Entdeckung von Behandlungen für Alzheimer, Parkinson und andere neurodegenerative Erkrankungen beschleunigen. Die Methode ermöglicht es Forschern zudem, unter kontrollierten Laborbedingungen zu untersuchen, wie zelluläres Altern zur Krankheitsprogression beiträgt, und könnte dabei neue therapeutische Angriffspunkte zur Verlängerung der gesunden Lebensspanne aufzeigen.