(Stramyk/iStock/Getty Images Plus) Ein experimenteller Impfstoff entfernte erfolgreich alternde Zellen aus dem Körper von Mäusen und trug so dazu bei, das Leben der Nagetiere zu verlängern und einige Anzeichen altersbedingter Krankheiten zu beseitigen.
Die Forscher sagen, das Experiment sei ein Schritt auf dem Weg zu einem ähnlichen Ergebnis Impfstoff für Menschen, aber könnte es wirklich funktionieren?
„Ich denke, die Daten waren extrem aussagekräftig … Ich denke, es ist ein wirklich guter Beweis des Prinzips“, sagte Paul Robbins, Professor für Biochemie, Molekularbiologie und Biophysik und stellvertretender Direktor des Instituts für Biologie des Alterns und Stoffwechsels an der Universität University of Minnesota, sagte über die Mausstudie. Theoretisch würde der gleiche Ansatz auch beim Menschen funktionieren.
Aber die große Frage sei, ob dieser Impfstoff beim Menschen sicher wäre, sagte Robbins, der nicht an der Forschung beteiligt war, gegenüber WordsSideKick.com. Um das herauszufinden, müssten die Forscher zusätzliche Studien an Tieren, einschließlich nichtmenschlicher Primaten, und gründliche Sicherheitsstudien an menschlichen Patienten durchführen.
Der neue Impfstoff zielt auf seneszierende Zellen ab, also Zellen, die aufgrund von Schäden oder Stress aufgehört haben, sich zu vermehren, aber nicht sterben, wenn sie sollten, heißt es in der Studie Nationales Institut für Altern (NIA). Diese Zellen sammeln sich mit zunehmendem Alter an Immunsystem wird bei der Entfernung solcher Zellen aus dem Körper weniger effizient.
Seneszierende Zellen setzen auslösende Verbindungen frei Entzündung und so benachbarte gesunde Zellen schädigen. Und es gibt Hinweise darauf, dass diese Ansammlung seneszenter Zellen zu einer Reihe altersbedingter Krankheiten beiträgt, darunter Krebs , Alzheimer und Arteriosklerose, eine Krankheit, bei der sich Plaque in den Arterien ansammelt.
Seit einem Jahrzehnt arbeiten Wissenschaftler an der Entwicklung „senolytischer Therapien“, also Medikamenten, die alternde Zellen aus dem Körper entfernen können. Einige dieser Medikamente haben Entzündungen reduziert, das Auftreten altersbedingter Krankheiten verzögert und die Lebensdauer von Nagetieren verlängert. Ein paar Dutzend dieser Medikamente wurden eingeführt klinische Versuche bei menschlichen Patienten, sagte Robbins.
Der potenzielle Vorteil der Verwendung eines Impfstoffs anstelle von Medikamenten gegen seneszente Zellen besteht darin, dass Menschen die Impfung beispielsweise im Alter von 50 Jahren erhalten könnten und die Ansammlung alternder Zellen von vornherein vermieden werden könnte, sagte Robbins.
Das Immunsystem einer geimpften Person würde darauf trainiert, nach alternden Zellen zu suchen und diese sofort zu zerstören; Im Gegensatz dazu müsste jemand, der senolytische Medikamente einnimmt, diese wiederholt einnehmen, da sich alternde Zellen nach jedem Behandlungszyklus wieder ansammeln würden, sagte er.
Um ihren senolytischen Impfstoff zu entwickeln, wählten die Forscher ein bestimmtes Ziel oder „Antigen“ auf seneszenten Zellen aus – eine Art Zielscheibe für das Immunsystem.
Aber weil Zellen im ganzen Körper altern können, sehen verschiedene alternde Zellen unterschiedlich aus, sagte der leitende Autor Dr. Tohru Minamino, Professor an der Juntendo University Graduate School of Medicine und Direktor für Herz-Kreislauf-Medizin am Juntendo University Hospital in Tokio, gegenüber Live Wissenschaft in einer E-Mail.
In dieser Proof-of-Concept-Studie konzentrierte sich das Team auf nur einen Zelltyp: seneszierende vaskuläre Endothelzellen, die das Innere von Zellen auskleiden Arterien , Venen und Kapillaren. Sie analysierten, welche Proteine in großen Mengen auf der Oberfläche dieser Zellen vorkommen, um herauszufinden, welche Proteine ein gutes Ziel für ihren Impfstoff darstellen würden.
Aus den identifizierten Proteinen wählten sie eines namens „Glykoprotein nichtmetastatisches Melanomprotein B“ (GPNMB), das sich mit zunehmendem Alter in einigen Geweben anzusammeln scheint und zu verschiedenen Krankheiten beiträgt, heißt es in einem Bericht der Zeitschrift aus dem Jahr 2011 Altern .
Dasselbe Protein kommt in manchen Fällen auch in großer Menge vor Krebs Zelltypen, einschließlich Melanome , heißt es in einem Bericht der Zeitschrift aus dem Jahr 2018 Steroide .
In ihrer eigenen Studie untersuchte das Team Gewebeproben von menschlichen Patienten mit Arteriosklerose und stellte fest, dass ihre Gefäßendothelzellen weitaus mehr GPNMB trugen als die Zellen von Patienten ohne diese Erkrankung.
Es gibt Hinweise darauf, dass von seneszenten Zellen ausgespuckte Moleküle direkt zur Bildung von Plaque bei Arteriosklerose beitragen, heißt es in einem Bericht der Zeitschrift aus dem Jahr 2020 Klinische Chemie und Labormedizin ; Vor diesem Hintergrund wollte das Team herausfinden, ob die Entfernung GPNMB-schwerer Zellen aus dem Körper dazu beitragen würde, die Dichte dieser Plaques zu verringern.
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Um diese Idee zu testen, verwendete das Team ein Mausmodell für Atherosklerose und eliminierte dann GPNMB-positive Zellen aus den Nagetieren genetische Veränderung . Nach der Entnahme der Zellen stellten sie fest, dass die Plaquemenge in den Arterien der Mäuse schnell abnahm. Diese Erkenntnisse überzeugten das Team, GPNMB zum Ziel ihres senolytischen Impfstoffs zu machen.
Das Team hat speziell einen Peptidimpfstoff entwickelt, eine Art Impfstoff, der auf kurze Abschnitte einer längeren Proteinsequenz abzielt. Nach der Injektion in Mäuse regte der Impfstoff den Aufbau des Immunsystems an Antikörper gegen Teile des GPNMB-Proteins; diese Antikörper heftete sich an das Protein und markierte die anhaftenden Zellen zur Zerstörung.
GPNMB-positive Zellen, arterielle Plaques und Entzündungsmoleküle gingen bei Mäusen, denen der Impfstoff verabreicht wurde, im Vergleich zu Mäusen, denen eine Placebo-Impfung verabreicht wurde, signifikant zurück. Sie stellten fest, dass spezifische molekulare Seneszenzmarker bei geimpften Mäusen im Vergleich zu Kontrollen ebenfalls reduziert waren.
Um zu sehen, ob der Impfstoff eine Wirkung auf allgemeine Alterserscheinungen zeigte, impfte das Team Mäuse mittleren Alters, die etwas mehr als ein Jahr alt waren, und testete dann ihre Beweglichkeit im Alter von etwa 1,5 Jahren. Das Team stellte fest, dass Mäuse, denen eine Placebo-Impfung verabreicht wurde, sich im Alter seltener und langsamer bewegten, während Mäuse, denen der Impfstoff verabreicht wurde, weitaus lebhafter blieben.
Darüber hinaus stellte das Team in einem dritten Experiment fest, dass Mäuse, denen der Impfstoff verabreicht wurde, etwas länger lebten als Mäuse, denen das Placebo verabreicht wurde, was darauf hindeutet, dass die Impfung die Lebensspanne etwas verlängern könnte.
Das Team habe bei seinen geimpften Mäusen keine Nebenwirkungen festgestellt, was etwas überraschend sei, sagte Robbins. Da das GPNMB-Protein auf einer Vielzahl von Zellen zu finden ist, nicht nur auf seneszenten, kann man mit einigen Nebenwirkungen außerhalb des Ziels rechnen.
Generell „glaube ich nicht, dass es jemals ein Antigen geben wird, das spezifisch für seneszierende Zellen ist“, daher wird immer die Sorge bestehen, dass der Impfstoff das Immunsystem unbeabsichtigt auf gesunde Zellen ausrichten könnte, sagte er. Die Forscher müssen auf solche Auswirkungen achten, wenn sie ihren Impfstoff auf Versuche am Menschen umstellen.
Zusätzlich zur Einführung des neuen Impfstoffs in Versuche am Menschen plant das Team die Entwicklung zusätzlicher Impfstoffe, die auf verschiedene Arten seneszierender Zellen abzielen, die möglicherweise unterschiedliche Oberflächenproteine haben, auf die das Immunsystem abzielen kann, sagte Minamino. Doch zunächst müsse das Team diese Proteine identifizieren und dann entsprechende Impfstoffe entwickeln, sagte er.
„Zu diesem Zeitpunkt wissen wir nicht, auf welchen Subtyp seneszierender Zellen wir bei Anti-Aging-Behandlungen und Impfstoffen abzielen sollten“, bemerkte Robbins. Es kann sein, dass ein Subtyp seneszierender Zellen mehr Probleme verursacht als der andere, aber zum jetzigen Zeitpunkt wissen wir es einfach nicht.
Allerdings gibt es ein neues Stipendium der National Institutes of Health namens „ Das Cellular Seneszenz-Netzwerk ' (SenNet) wollte das herausfinden. Langfristig sei es das Ziel des Fachgebiets, einen senolytischen Impfstoff oder ein Medikament zu entwickeln, das mehreren Aspekten des Alterns auf einmal entgegenwirken könne, sagte er.
Die neuen Erkenntnisse wurden am 10. Dezember in der Zeitschrift veröffentlicht Naturalterung .
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Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht von Live-Wissenschaft . Lies das Originalartikel hier .