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martedì 24 gennaio 2017

A un passo dall’immortalità: come la scienza potrebbe scoprire l'elisir di lunga vita / At one step from immortality: how science might discover the elixir of life.

A un passo dall’immortalità: come la scienza potrebbe scoprire l'elisir di lunga vita / At one step from immortality: how science might discover the elixir of life.


Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Joseph Cotellessa


L’elisir di lunga vita, sogno degli alchimisti medievali, diventerà un giorno realtà se le ricerche confermeranno le ultime scoperte negli ambiti dell’invecchiamento cellulare, con l’ausilio di staminali, telomerasi ma anche antiossidanti naturali.


Negli ultimi giorni, due notizie hanno calamitato l’attenzione della comunità scientifica che si occupa di genetica e più in generale di studi sulla longevità. La prima riguarda una scoperta realizzata da un’équipe francese che per la prima volta è riuscita a realizzare in vitro un ringiovanimento di cellule prelevate da persone anziane, alcune anche centenarie, dimostrando la possibilità di invertire il processo di invecchiamento cellulare, un concetto affermatosi negli ultimi anni a livello teorico ma che ora ha avuto una conferma sperimentale. La seconda riguarda invece il caso di un istituto di ricerca in Croazia che ha presentato un ritrovato, definito dalla stampa “l’elisir della giovinezza”, capace di rallentare l’invecchiamento attraverso l’impiego di antiossidanti; sul caso si è aperta un’aspra controversia, dal momento che diversi scienziati hanno messo in dubbio le proprietà dell’Energizer HPE 40, questo il nome, ottenendo in cambio una citazione in tribunale per diffamazione. Insomma, sul tema della longevità è da tempo in corso una rivoluzione silenziosa che nel giro di pochi decenni potrebbe condurre a scoperte clamorose. Ma con il rischio di dare anche credito a molti millantatori.

Il segreto dell'immortalità è nelle cellule
Dove risiede il segreto dell’immortalità? Negli ultimi decenni, gli scienziati si sono convinti che la soluzione vada cercata all’interno delle cellule. Lì, nel nucleo, dove è custodito il patrimonio genetico di ogni essere umano, avvolto in filamenti del DNA a forma di doppia elica, potrebbe esserci il Santo Graal degli alchimisti medievali. Il settore più promettente fino a oggi è quello che lavora sulla telomerasi. I telomeri sono parti del DNA posti alle estremità di un cromosoma, e hanno la funzione di tenere insieme la doppia elica per evitare che si sfaldi. Tuttavia, i telomeri sono soggetti a una rapida degradazione: ogni volta che il cromosoma si duplica, seguendo il processo di duplicazione di una cellula, i telomeri si accorciano, fino a “usurarsi” del tutto: in quel caso, la cellula non può più riprodursi e va incontro all’inesorabile destino della morte.

Negli anni ’80 tre scienziati americani, Elizabeth Blackburn, Carol Greider e Jack Szostak, scoprirono però un enzima, a cui diedero il nome di telomerasi, capace di “allungare” i telomeri e quindi in pratica di rigenerarli al termine di ogni duplicazione dei cromosomi. Così facendo, le cellule non sarebbero andate incontro all’invecchiamento e alla morte, ma avrebbero in teoria potuto riprodursi in eterno. La scoperta era potenzialmente rivoluzionaria, ma si scoprì ben presto un dettaglio agghiacciante: le cellule tumorali erano ricche di telomerasi. In pratica, attraverso tale enzima le cellule cancerogene diventavano immortali, sfuggendo al destino delle cellule ordinarie che solitamente muoiono dopo 80 duplicazioni, a causa – si ritiene – della scomparsa dei telomeri. Questo spiegava come mai i tumori fossero così resistenti, e le loro cellule addirittura immortali. La scoperta della telomerasi non ci donò la vita eterna, ma garantì alla ricerca contro il cancro una nuova promettente strada da imboccare, tanto che i tre scienziati scopritori dell’enzima sono stati insigniti nel 2009 del Premio Nobel per la medicina.

Telomerasi miracolosa
Mentre i laboratori di ricerca per la cura del cancro stanno oggi cercando di sviluppare vaccini capaci di annullare l’effetto della telomerasi nelle cellule tumorali, allo scopo di far morire queste cellule-killer e garantire una maggiore incisività della chemio-radio terapia e della chirurgia nella regressione dei tumori, l’anno scorso l’enzima ha dispiegato per la prima volta le sue incredibili doti. Un gruppo di ricercatori del Dana-Faber Cancer Institute di Boston ha impiegato infatti la telomerasi per “ringiovanire” alcuni topi da laboratorio. In realtà non hanno somministrato ai topi l’enzima, ma hanno trovato il metodo per riattivare la telomerasi naturale, quella presente ordinariamente nel nostro organismo. I topi, invecchiati, hanno reagito in maniera sorprendente: nel giro di un mese dalla riattivazione dell’enzima, la massa cerebrale era tornata ai livelli normali, attraverso la creazione di nuove giovani cellule nervose, il pelo era tornato a crescere e a tornare ai livelli ordinari, i muscoli erano ringiovaniti e nei testicoli erano iniziata la produzione di nuove cellule spermatiche, restituendo ai topi una ricca fertilità. In pratica, una nuova giovinezza.

Nei topi trattati presso il centro di ricerca non sono state osservate cellule tumorali: ciò apre alla possibilità di riuscire a capire come sia possibile utilizzare la telomerasi per ringiovanire l’organismo e incrementare la longevità delle nostre cellule senza trasformarle in cellule tumorali. Se la longevità donata dalla riattivazione della telomerasi naturale non fosse infatti associata all’inevitabile sviluppo dei tumori, come sembra ormai accertato, la speranza di vita media potrebbe salire fino a 200 anni.

L'eterna giovinezza delle staminali

Ma quest’anno la ricerca per allungare la vita sembra abbia fatto un importante passo in avanti. Fino a oggi si riteneva infatti che solo le cellule staminali embrionali potessero riuscire a trasformarsi nei diversi tipi di cellule di cui si compone il nostro organismo: perciò, la ricerca sulle potenzialità mediche delle cellule staminali, capaci di riparare i tessuti di organi danneggiati e magari curare malattie neurodegenerative come l’Alzhaimer producendo nuove cellule neuronali nel cervello, si era concentrata sull’uso delle staminali degli embrioni, scontrandosi con diversi principi etici che ritengono gli embrioni umani dei veri e propri esseri viventi, come tali intoccabili. Tuttavia, nel 2007 presso l’Università di Kyoto si riuscì per la prima volta a dimostrare che anche le cellule adulte possono essere ritrasformate per diventare cellule “pluripotenti”: in pratica si tratta far regredire queste cellule allo stesso stadio di quelle embrionali, capaci cioè di trasformarsi poi in cellule di diverso tipo, da quelle muscolari a quelle cerebrali e così via. Ciò diventa possibile innestando nel DNA delle cellule adulte quattro geni particolari che si trovano nelle staminali.

Una simile miracolosa soluzione si era però scontrata con l’impossibilità di applicare lo stesso procedimento alle cellule di persone anziane. Qui infatti si deve far fronte all’inesorabile senescenza delle cellule che, come abbiamo visto, dopo un tot di duplicazioni, non riescono più a riprodursi e muoiono. La nuova scoperta dell’Institute of Functional Genomics dell’Università di Montpellier ha permesso invece di aggirare l’ostacolo: aggiungendo al DNA delle cellule di persone anziane non solo i quattro geni di prima ma anche due proteine specifiche, definite “fattori di trascrizione” perché capaci di far sì che il DNA esprima il proprio patrimonio genetico altrimenti inservibile, è stato possibile trasformare cellule senescenti in nuove cellule staminali pluripotenti. In pratica, i fattori di trascrizione hanno riparato i telomeri ormai inservibili, facendo anche a meno dell’enzima telomerasi. Nella sperimentazione in vitro, le cellule prelevate da persone anziane – fino a 101 anni – si sono dimostrate capaci di tornare giovani e di potersi riprodurre trasformandosi in qualsiasi tipo di cellula. Gli scienziati oggi hanno scoperto anche come regolare la trasformazione delle staminali, per esempio “costringendole” a trasformarsi in cellule nervose. In questo modo sarebbe possibile iniettarle nell’organismo umano per prendere il posto delle cellule ormai morte, riprodursi, e restituire al cervello la sua giovinezza. Al cervello, ma non solo: ipoteticamente, questo meccanismo può essere applicato a tutte le parti del nostro corpo.

Certo, ci sono molti problemi da risolvere. Alcune variazioni genetiche impreviste presenti in queste cellule, per esempio. E il fatto che le cellule staminali pluripotenti presenti nell’organismo possono essere attaccate dal nostro sistema immunitario, che le riconosce come corpi estranei. Ma la speranza dei ricercatori è di risolvere questi problemi, senza creare difficoltà a livello etico: non sarà necessario, cioè, estrarre le staminali dagli embrioni umani, ma semplicemente – in futuro – riprogrammare le nostre cellule adulte. Indifferentemente dall’età.

La ricerca dell'antiossidante miracoloso

Se la prospettiva del 2030 non vi alletta, al momento le uniche soluzioni più promettenti già disponibili sono quelle degli antiossidanti. L’ossidazione, un fenomeno chimico comune, avviene infatti anche nelle nostre cellule: per poter funzionare, hanno bisogno di acqua e ossigeno, quindi in generale di un enorme apporto di O2, la molecola dell’ossigeno. Ma, nel corso delle reazioni chimiche che avvengono normalmente nella cellula attraverso questo combustibile naturale, vengono prodotti anche radicali liberi, responsabili del processo di ossidazione. I radicali liberi si combinano facilmente con altre molecole, danneggiandole attraverso la produzione di nuove reazioni chimiche che, in un processo a catena, possono provocare gravi danni all’intera cellula. Che tipo di danni? Si va dalle lesioni al nucleo cellulare, DNA compreso, ai danni alla membrana cellulare, tramite l’ossidazione dei lipidi; dai danni alle cellule dei vasi sanguigni fino a disturbi gravi come arteriosclerosi, artrite, malattie cardiovascolari e neurodegenerative. In generale, gli ossidanti accelerano il processo di invecchiamento attraverso una più rapida degenerazione delle cellule.

|Gli antiossidanti potranno mantenerci giovani e longevi per un po’, ma solo la genetica potrà veramente regalarci l’immortalità. Attraverso gli antiossidanti, è possibile rallentare questo processo e allungare la speranza di vita. Ricerche si concentrano oggi sugli antiossidanti naturalmente presenti nel cibo, sotto forma anche di vitamine, allo scopo di definire diete capaci di incrementare giovinezza e longevità, ma per accelerare il procedimento è necessario puntare su soluzioni maggiormente incisive. Nel 2006 ricercatori dell’Università Sant’Anna di Pisa hanno dimostrato che la somministrazione del resveratrolo, un potente antiossidante naturale, in un piccolo pesce dalla vita media di nove settimane, ne ha allungato l’età fino al 30%.

Altre ricerche si concentrano sul noto coenzima Q10, usato anche nelle creme di bellezza per ringiovanire la pelle; tutto vero, anche se i risultati sono naturalmente modesti. L’Energiser HPE 40 messo a punto da un’équipe croata diretta dal professor Miroslav Radman dell’Università di Parigi V è un cocktail di diversi antiossidanti la cui potenza, dichiara la casa farmaceutica che l’ha appena messo in commercio, è centinaia di volte superiore a quella degli antiossidanti naturali. È vero che non ci sono ricerche in merito pubblicate sulle riviste scientifiche, per cui la cautela è d’obbligo. Ma Radman sostiene di utilizzare il ritrovato quotidianamente con ottimi risultati. Quale che sia la verità, gli antiossidanti potranno mantenerci giovani e longevi per un po’, ma solo la genetica potrà veramente regalarci l’immortalità. Per farcene cosa, poi, è tutto da capire.

ENGLISH

The elixir of life, the dream of medieval alchemists, will one day become reality if research confirm the latest findings in the fields of cellular aging, with the help of stem cells, telomerase but also natural antioxidants.


In recent days, two news has attracted the attention of the scientific community that deals with genetics and, more generally, studies on longevity. The first is a discovery made by a French team that for the first time managed to achieve in vitro rejuvenation of cells taken from elderly people, some of them centuries old, demonstrating the ability to reverse the cellular aging process, a concept that emerged in recent years in theory but which now had an experimental confirmation. The second concerns the case of a research institute in Croatia who presented a rediscovered, described by the press "the elixir of youth", able to slow aging by the use of antioxidants; the case has opened a bitter dispute, since many scientists have questioned the properties Energizer HPE 40 is the name, in exchange for a citation in court for defamation. In short, on the theme of longevity has long being a silent revolution that in a few decades could lead to sensational discoveries. But at the risk of also give credit to many braggarts.

The secret of immortality is in the cells
Where lies the secret of immortality? In recent decades, scientists have become convinced that the solution should be sought within the cells. There, in the nucleus, which houses the genetic makeup of every human being, wrapped in strands of DNA in the form of a double helix, there may be the holy grail of medieval alchemists. The most promising area to date is working on telomerase. Telomeres are pieces of DNA at the ends of a chromosome, and have the function to keep the double helix together to avoid that will come apart. However, the telomeres are subject to rapid degradation: each time the chromosome is duplicated, following the duplication process of a cell, the telomeres get shorter, up to "wear out" of all: in that case, the cell can no longer reproduce and goes to meet the inexorable destiny of death.

In the 80s three American scientists Elizabeth Blackburn, Carol Greider and Jack Szostak, however, discovered an enzyme, which they called telomerase, able to "stretch" the telomeres and therefore in practice regenerate after each duplication of chromosomes . In doing so, the cells would not go to meet the aging and death, but would in theory could reproduce forever. The discovery was potentially revolutionary, but he soon discovered a chilling detail: the cancer cells were rich in telomerase. In practice, by this enzyme cancer cells they became immortal, escaping the fate of ordinary cells usually die after 80 duplication, because - it is believed - the disappearance of telomeres. That explained why the tumors were so strong, and their even immortal cells. The discovery of telomerase did not gave us eternal life, but guaranteed to cancer research a promising new path to take, so that the three enzyme discoverers scientists were awarded the 2009 Nobel Prize for medicine.

miraculous telomerase
While the research laboratories for the treatment of cancer are now trying to develop vaccines that can undo the effect of telomerase in cancer cells, in order to kill these cells-killers and ensure greater effectiveness of the chemo-radio therapy and surgery in the regression of tumors, last year the enzyme has deployed for the first time its amazing qualities. A group of researchers at the Dana-Farber Cancer Institute in Boston has employed fact telomerase to "rejuvenate" some lab rats. Really they do not have the enzyme administered to mice, but they have found the way to reactivate the natural telomerase, that found routinely in our bodies. The mice, aged, reacted in a surprising manner: within one month after the reactivation of the enzyme, the brain mass was back to normal levels, through the creation of new young nerve cells, the hair was growing again and to return to the levels ordinary, the muscles were rejuvenated and testes were started the production of new sperm cells, returning to the mice a rich fertility. In practice, a new youth.

In mice treated at the research center have not been observed cancer cells: this opens the possibility of being able to understand how you can use telomerase to rejuvenate the body and increase the longevity of our cells without turning them into cancer cells. If longevity donated by the reactivation of the natural telomerase was not in fact associated with the inevitable development of tumors, as it now seems certain, the average life expectancy could rise up to 200 years.

The eternal youth of stem

But this year the research to extend the life seems to have made an important step forward. Until now it was believed that only embryonic stem cells could be able to transform into different types of cells that make up our bodies; therefore, research on the medical potential of stem cells capable of repairing the damaged tissues and perhaps organs treat neurodegenerative diseases such as Alzheimer producing new neurons in the brain, it was focused on the use of stem cells of embryos, clashing with several ethical principles that consider human embryos of real living beings, such as untouchables. However, in 2007 at the University of Kyoto he succeeded for the first time to prove that adult cells can be transformed back to become "pluripotent" cells, in practice it is to reverse these cells at the same stage of embryonic ones, ie capable to then turn into a different cell type, those muscle in those brain and so on. This becomes possible by engaging in the DNA of adult cells four particular genes that are found in the stem.

A similar miracle solution we came up against the impossibility of applying the same process to the cells of older people. Here it has to face the inexorable aging of the cells, as we have seen, after a certain number of duplications, can no longer reproduce and die. The new discovery of the Institute of Functional Genomics at the University of Montpellier has allowed instead to get around this: adding to the DNA of cells of elderly people not only the four genes than before but also two specific proteins, called "transcription factors" because they are able to ensure that the DNA expresses its genetic heritage otherwise unusable, it was possible to transform senescent cells in new pluripotent stem cells. In practice, the transcription factors have repaired the telomeres become unusable, making even less of the enzyme telomerase. In in vitro testing, the cells taken from older people - up to 101 years - have proved capable of returning young and they can reproduce transforming into any cell type. Scientists today have also discovered how to adjust the transformation of stem cells, for example, "forcing them" to become nerve cells. In this way it would be possible to inject the human body to take the place of the now dead cells, reproduce, and return to the brain his youth. To the brain, but not only hypothetically, this mechanism can be applied to all parts of our body.

Of course, there are many problems to be solved. Some unexpected genetic variations present in these cells, for example. And the fact that pluripotent stem cells in the body can be attacked by our immune system, which recognizes them as foreign bodies. But the hope of the researchers is to solve these problems without creating trouble ethical level: it will not be necessary, that is, remove the stem from human embryos, but simply - in the future - our reprogram adult cells. Regardless of age.

he miracle of antioxidant research

If the prospect does not appeal to you in 2030, when the only promising solutions already available are those of the antioxidants. The oxidation, a common chemical phenomenon, it also occurs in our cells in order to function, need water and oxygen, so overall a huge supply of O2, the oxygen molecule. But, in the course of chemical reactions that occur normally in the cell through this natural fuel, it is also produced free radicals responsible for the oxidation process. Free radicals combine easily with other molecules, damaging them through the production of new chemical reactions that, in a process chain, can cause serious damage to the entire cell. What kind of damage? They range from injury to the cell nucleus, including DNA, the damage to the cell membrane, through the oxidation of lipids; from damage to the cells of the blood vessels up to serious disorders such as atherosclerosis, arthritis, cardiovascular and neurodegenerative diseases. In general, the oxidizing accelerate the aging process by a more rapid degeneration of cells.

| Antioxidants can keep us young and lived for a while ', but only genetics can truly give us the immortalità.Attraverso antioxidants, you can slow down this process and increase life expectancy. Research is now focused on antioxidants naturally present in the food, also under the form of vitamins, in order to define diets capable of increasing youth and longevity, but to speed up the process is necessary to focus on more incisive solutions. In 2006 researchers at the University of Pisa Sant'Anna have shown that administration of resveratrol, a powerful natural antioxidant, in a small fish from the average life of nine weeks, it has lengthened the age up to 30%.

Other research focuses on known coenzyme Q10, also used in beauty creams to rejuvenate the skin; all true, even if the results are naturally modest. The Energiser HPE 40 developed by a team led by Professor Miroslav Radman Croatian University of Paris V is a cocktail of different antioxidants whose power, declares that the pharmaceutical company has just put on the market, has hundreds of times higher than that of natural antioxidants. It is true that there is no research about published in scientific journals, so caution is a must. But Radman claims to use the day ended up with good results. Whatever the truth, the antioxidants will keep us young and lived for a while ', but only genetics can truly give us immortality. To doing what, then, it is all to understand.

Da:

http://scienze.fanpage.it/a-un-passo-dall-immortalita-come-la-scienza-potrebbe-scoprire-l-elisir-di-lunga-vita/