Z mlado krvjo do novih življenjskih moči

Prav za ta mesec je napovedan nestrpno pričakovani klinični poskus s tematskega področja, o katerem smo letos spomladi na straneh Znanosti že poročali: skupini bolnikov z alzheimerjevo boleznijo bodo pod strogimi medicinskimi pogoji transfundirali kri mladih ljudi – v upanju, da bodo tako omilili vsaj nekaj uničujočih posledic omenjene bolezni.

Raziskovalci z medicinske fakultete univerze Stanford, ki bodo izvedli ta eksperiment, so opremljeni z obilo prepričljivih dokazov. Med številnimi poskusi na laboratorijskih živalih so se vedno znova prepričali, da transfuzija krvi mlade miške lahko občutno izboljša tako kognitivne kot fiziološke sposobnosti starih miši. Še več, včasih so bile po takšnem posegu celo videti mlajše. Je torej mogoče podoben rezultat doseči tudi z enakim poskusom na ljudeh?

V nasprotju s presenetljivo zimzelenimi legendami o vampirskih krvosesih se je zamisel o poživljajoči mladi krvi v znanstvenih krogih pojavila šele v 50. letih prejšnjega stoletja. Ameriški biokemik, nutricionist in gerontolog Clive McCay z newyorške univerze Cornell je kirurško povezal krvna obtoka stare in mlade miši – s tehniko, imenovano heterokronična parabioza. In ugotovil je, da se je hrustanec stare živali po tem posegu občutno »pomladil«.

A šele v zadnjem času so znanstveniki poglobili in razširili razumevanje tega procesa. Leta 2005 je nevrolog Thomas Rando z univerze Stanford ugotovil, da je mlada kri izvornim celicam v jetrih in kosteh starih miši povrnila nekaj mladostnih značilnosti. Med drugim so se jim po tem posegu poškodbe mišic začele celiti skoraj enako hitro kakor mladim mišim.

Da je bilo vse skupaj še bolj zanimivo in skoraj srhljivo, je mehanizem deloval tudi v nasprotni smeri: mlade miši, ki so dobile kri starejših vrstnic, so se po tem posegu začele prezgodaj starati. V nekaterih primerih se jim poškodovane mišice niso celile, kakor hitro bi se morale.

Novi in novi dokazi

S podobnimi rezultati je postreglo še več tovrstnih znanstvenih poskusov. Leta 2012 je biologinja Amy Wagers z univerze Harvard dokazala, da mlada kri lahko zaobrne proces srčnega pešanja pri starejši miši. Člani njene skupine so eksperimentalno povezali krvna obtoka mlade miši in njene starejše vrstnice, obolele za srčno hipertrofijo (nabrekanjem srčne mišice). In že po štirih tednih se je povečano srce stare bolehne miši zmanjšalo na velikost njene mlajše zdrave vrstnice.

Raziskovalci so najprej izključili morebitni učinek zaradi eksperimentalnega posega znižanega krvnega tlaka pri stari miši, nato pa so v krvni plazmi identificirali beljakovino, imenovano rastni diferenciacijski faktor 11 (GDF11), katere količina s starostjo po vsem sodeč upada. Da bi se prepričali, ali je ta protein v kakršnikoli zvezi s pomladitvenim učinkom, so stari miši s povečanim srcem mesec dni vsak dan vbrizgali odmerek GDF11. In v tem času se je, kakor so poročali v znanstveni reviji Cell, srce obolele živali zmanjšalo skoraj toliko kot med parabioznim eksperimentom.

Leto dni pozneje je ista raziskovalna skupina dokazala, da se je po rednih vsakodnevnih odmerkih GDF11 v možganih stare miši povečalo tako število krvnih žilic kot izvornih celic; obe značilnosti sta povezani z dobrim delovanjem možganov.

Podoben eksperiment, objavljen v reviji Nature Medicine, je izvedla tudi skupina na univerzi Stanford. Pod vodstvom dr. Tonyja Wyss-Coraya so krvno plazmo mlade miši injicirali v starejšo žival; po tem posegu so pri njej ugotovili tako večjo fizično vzdržljivost kot boljše pomnjenje.

Skrivnostni faktor

Tako pri miših kot pri ljudeh količina beljakovine GDF11 z leti usiha. Znanstveniki ne vedo natančno, zakaj, vedo pa, da je ta protein udeležen pri več mehanizmih, ki nadzirajo rast in razvoj. Domnevajo tudi, da ima nekatere s starostjo povezane učinke na možgane, med drugim tega, da aktivira drug protein, ki sodeluje pri rasti živčnih celic in delovanju dolgoročnega spomina.

Poglavitno vprašanje je torej, ali bi imel odmerek »mladega« GDF11 enak učinek tudi pri ljudeh. Dr. Wyss-Coray domneva, da bi ga imel. Doslej je namreč izvedel več poskusov naslednje stopnje, ko je starim mišim injiciral krvno plazmo mladih ljudi. Rezultati so pokazali, da ima mlada človeška kri na staro miš podoben pomladitveni učinek kakor kri mlade miške. »V resnici so bili ti učinki prav osupljivi,« je povedal za revijo New Scientist. »Po dosedanjih rezultatih je človeška kri poživljajoče vplivala na tako rekoč vse organe stare miši.«

Na vrsti je torej naslednji logični korak, napovedan v uvodu: s krvno plazmo mladega človeka poskusiti pomagati starejšim ljudem, ki jih tarejo hude bolezni. Dobiti dovoljenje pristojnih institucij je bilo po besedah dr. Wyss-Coraya razmeroma preprosto, pač zaradi preverjeno učinkovitih varnostnih ukrepov pri krvni transfuziji. Za doniranje namenjeno kri vselej najprej skrbno pregledajo, ji določijo krvno skupino, jo testirajo na morebitne bolezni in šele nato iz nje izločijo krvno plazmo. »Krvi mlajšega sočloveka seveda ne moremo preprosto piti, čeprav tega, jasno, še nismo preizkusili,« se je pošalil prof. Wyss-Coray.

Zdaj gre zares

Ta mesec bo torej skupina medicinskih strokovnjakov z univerze Stanford izvedla skrbno načrtovano eksperimentalno transfuzijo krvne plazme zdravih ljudi, mlajših od 30 let, starejšim prostovoljcem z blažje do zmerno izraženo alzheimerjevo boleznijo.

Po vrsti spodbudnih poskusov na živalih avtorji eksperimenta ne skrivajo upanja, da bodo pri bolnikih po tem posegu zaznali takojšnje izboljšanje nekaterih kognitivnih možganskih funkcij. »Vsekakor bomo tik pred posegom in nato več zaporednih dni po njem pozorno spremljali učinke te transfuzije,« načrtuje dr. Wyss-Coray. Več mesecev bodo tudi skrbno opazovali stanje slehernega prejemnika mlade krvne plazme in se o morebitnih pozitivnih učinkih pogovarjali še z njegovimi svojci ali skrbniki.

»Tudi če bodo blagodejni učinki samo začasni, tudi če bodo trajali en sam dan, bo to dokaz, da je z našim konceptom vredno in smiselno nadaljevati,« je prepričan Wyss-Coray.

Seveda se tudi avtorji skorajšnjega smelega poskusa zavedajo, da beljakovina GDF11 najverjetneje ni edini dejavnik, ki vzdržuje vitalnost telesnih organov. »To bi bilo vse preveč preprosto,« pravi dr. Francesco Loffredo, ki na univerzi Harvard že vrsto let na laboratorijskih živalih proučuje učinke mlade krvi na starejše živali. »Precej bolj verjetno je, da na staranje vpliva več dejavnikov v določeni kombinaciji.«

Strinja se, da bo preizkus učinkov mlade človeške krvi na starejše ljudi z alzheimerjevo boleznijo gotovo nadvse zanimiv, a poudarja, da bo prej ali slej treba identificirati vse bistvene dejavnike, ki imajo na človeški organizem pomladitveni učinek, da bi jih nato laže uporabili v klinični praksi. »Navsezadnje si ni mogoče zamisliti, da bi ostarelega bolnika ves čas oskrbovali z mlado krvjo – to pač ni realistična terapija,« poudarja dr. Loffredo.

Profesor Wyss-Coray se strinja: »Zagotovo bi bilo sijajno, če bi nam uspelo določiti vse najpomembnejše dejavnike s pomladitvenim učinkom. Potem bi bilo mogoče izdelati zdravilo z enakim učinkom. Poleg tega moramo ugotoviti, kateri telesni organi proizvajajo te dejavnike. Tedaj bi morda lahko dodatno stimulirali ustrezna tkiva pri starejših ljudeh.«

Pomoč pri kemoterapiji

Tudi po mnenju Alessandra Laviana z rimske univerze La Sapienza so raziskave bolezni, povezane s staranjem, zagotovo spodbudne. Toda bolj ga zanima potencialna uporaba mlade krvi pri zdravljenju nekaterih kroničnih bolezni, zlasti rakavih bolnikov: tisti, ki se jim med kemoterapijo ne zmanjša mišična masa, imajo namreč precej boljše možnosti preživetja. »Zato me zanima predvsem možnost, da bi s pomladitvenimi dejavniki v krvi mladih ljudi čim bolj omejili zmanjševanje mišične mase kot posledico kemoterapije,« pravi.

Toda pred takšnimi kliničnimi poskusi na rakavih bolnikih je treba bolje spoznati dinamiko blagodejnih faktorjev v krvi. Začenši z ugotovitvijo, kdaj so ti dejavniki najmočnejši. »Kdaj človek v tem oziru doseže vrhunec? Pri petih ali pri 35 letih?« se sprašuje profesor Laviano. »Tega kratko malo ne vemo.«

Poleg tega se mu zdi smiselno preveriti, kaj bi se zgodilo, če bi starejšemu bolniku dali preveč »mlade« beljakovine GDF11 – bi bili učinki še bolj blagodejno poživljajoči ali bi bil večji odmerek morda kontraproduktiven?

Profesor Laviano trenutno proučuje učinke proteina GDF11 pri živalih s tumorjem, da bi ugotovil, ali zavira rast rakavih celic. Vsekakor bi ga zelo zanimal tudi enak poskus na ljudeh.

Doktor Wyss-Coray se strinja in dodaja: »Prepričan sem, da bi bila takšna terapija blagodejna za celo vrsto bolezni. Navsezadnje je v krvi slehernega izmed nas pravi vrelec mladosti – ki pa mu s staranjem, žal, usiha moč.« Zato s toliko večjim vznemirjenjem pričakuje skorajšnji klinični preizkus svoje raziskovalne skupine.