W laboratorium UCLA komórki macierzyste szpiku kostnego dorosłego organizmu stają przed wyborem: stać się komórkami kostnymi albo tłuszczowymi. Ten wybór determinują nie same geny, lecz chemiczne znaczniki na histonach — epigenetyczne „naklejki”, które można usunąć lub dodać.
Odkrycie profesora Kun-Yu Wanga i jego zespołu pokazuje, że dwa enzymy — KDM4B i KDM6B — usuwają grupy metylowe, aktywując geny prowadzące do tworzenia kości, a jednocześnie hamując szlak prowadzący do tłuszczu. Praca została opublikowana na okładce Cell Stem Cell i opiera się na eksperymentach z ludzkimi komórkami oraz myszami w różnym wieku.
Dla starzejącego się organizmu jest to istotne: z wiekiem w komórkach macierzystych gromadzą się represyjne znaczniki i komórki częściej przechodzą w linię tłuszczową. U myszy z osteoporozą obraz jest taki sam — więcej „milczących” znaczników, które w młodości usuwały KDM4B i KDM6B. Enzymy można modulować chemicznie, dlatego stają się potencjalnym celem terapii.
Na razie dane ograniczają się do modeli mysich i hodowli komórkowych. Nie ma jeszcze badań klinicznych z udziałem ludzi i nie wiadomo, jak bezpieczna jest długoterminowa ingerencja w mechanizmy epigenetyczne. Badanie było finansowane przez Narodowy Instytut Stomatologii i Badań Twarzoczaszki Stanów Zjednoczonych — zmniejsza to ryzyko presji komercyjnej, ale nie znosi konieczności niezależnej weryfikacji.
Wyobraź sobie komórkę jako starą bibliotekę: potrzebne książki (geny kości) są zamknięte pod warstwą kurzu (znaczników metylowych). Enzymy KDM4B i KDM6B to bibliotekarze, którzy ścierają kurz i otwierają dostęp, jednocześnie zamykając dział z książkami o tłuszczu. Jedna chemiczna „gumka” zmienia całą trasę.
Odkrycie podkreśla, że los dorosłej komórki macierzystej nie jest sztywnym programem, lecz dynamiczną równowagą sygnałów epigenetycznych. Pytanie brzmi teraz, czy uda się precyzyjnie dozować te sygnały w żywym organizmie, nie zakłócając innych procesów.
Jeśli epigenetyczne „zamki” rzeczywiście gromadzą się z wiekiem, medycyna regeneracyjna może w przyszłości działać nie poprzez wymianę komórek, lecz poprzez ich reprogramowanie na miejscu.
