Penyelidikan baharu dari University of Southern California Viterbi School of Engineering boleh menjadi kunci kepada pemahaman kita bagaimana proses penuaan berfungsi atau berjalan. Penemuan tersebut berpotensi membuka jalan bagi rawatan kanser yang lebih baik dan ubat-ubatan baharu yang dapat meningkatkan kesihatan manusia ketika mereka sudah berusia.
Penyelidikan tersebut telah dijalankan oleh Nick Graham, seorang pensyarah dalam bidang kejuruteraan kimia dan sains bahan, beserta psukan penyelidikannya dan mereka telah bekerjasama dengan Scott Fraser, profesor dalam sains biologi dan kejuruteraan bioperubatan, dan juga Pin Wang, Felo Kejuruteraan Zohrab A. Kaprielian. Kajian tersebut telah diterbitkan dalam Journal of Biological Chemistry.
Menurut Graham, pasukan penyelidikannya cuba untuk mengkaji sebab-sebab mengapa sel menua supaya mereka dapat merancang rawatan untuk penuaan yang lebih baik.
Apa yang menyebabkan sel-sel menua?
Untuk memahami hal ini, Alireza Delfarah, seorang pelajar siswazah di makmal Graham, menumpukan kepada satu proses yang dinamakan sebagai senescence. Senescence adalah satu proses semulajadi di mana sel-sel berhenti menghasilkan sel-sel baharu secara kekal. Proses ini adalah salah satu punca utama kemerosotan yang berkaitan dengan usia, yang pada akhirnya menyebabkan penyakit seperti arthritis, osteoporosis dan penyakit jantung. Menurut Delfarah, sel-sel senescent ini bersifat secara bertentangan dengan sel-sel stem, yang mempunyai potensi yang tidak terhad untuk memperbaharui diri atau pembahagian sel. Menurut beliau, sel-sel senescent tidak boleh dibahagikan lagi. Ia adalah satu keadaan yang tidak dapat dipulihkan daripada kitaran sel.
Pasukan penyelidik mendapati bahawa semasa penuaan berlaku, sel-sel senescent berhenti menghasilkan kelas bahan kimia yang dipanggil nukleotida, yang merupakan blok pembinaan DNA. Apabila sel-sel senescent ini mengambil sel-sel muda dan memaksa mereka berhenti menghasilkan nukleotida, sel-sel muda tersebut akan menjadi senescent atau berumur. Menurut Delfarah lagi, ini bermaksud bahawa penghasilan nukleotida adalah penting untuk menjaga sel-sel muda. Ini juga bermakna jika kita dapat menghalang sel-sel daripada kehilangan sintesis nukleotida, sel-sel mungkin menua secara lebih perlahan.
Pasukan penyelidikan menganalisi sel-sel muda yang semakin membesar dan memberi mereka molekul yang dilabelkan dengan isotop stabil karbon, untuk mengesan bagaimana nutrien yang digunakan oleh sel diproses menjadi laluan biokimia yang berbeza.
Scott Fraser pula bekerjasama dengan pasukan penyelidikan untuk mengembangkan imejan 3D bagi hasil kajian tersebut. Imej-imej yang dihasilkan telah mendedahkan bahawa sel-sel senescent sering mempunyai dua nukleus dan mereka tidak mensintesis DNA.
Sebelum ini, senescence telah dikaji terutamanya dalam sel-sel yang dikenali sebagai fibroblas, sel yang paling umum yang terdiri daripada tisu penghubung pada haiwan. Pasukan penyelidikan Graham sebaliknya memfokuskan pada bagaimana senescence berlaku dalam sel epitelium, sel-sel yang meluruskan permukaan organ-organ dan struktur dalam tubuh dan juga jenis sel di mana kebanyakan kanser muncul.
Graham berkata, senescence paling dikenali sebagai pelindung tubuh terhadap kanser: Apabila sel mempertahankan kerosakan yang mungkin berisiko membentuk menjadi kanser, mereka masuk ke dalam senescence dan berhenti berkembang biak sehingga kanser tidak berkembang dan menyebar. Walau bagaimanapun, sel senescence juga menggalakkan penuaan dan penyakit seperti kencing manis, masalah jantung atau aterosklerosis dan disfungsi tisu umum.
Graham berkata, matlamatnya adalah bukan untuk menghalang senescence, kerana ia mungkin melepaskan sel-sel kanser. Tetapi sebaliknya, mereka ingin mencari cara untuk membuang sel-sel senescent untuk menggalakkan penuaan yang sihat.
Graham berkata bahawa penyelidikannya mempunyai aplikasi dalam bidang senolitik yang semakin berkembang iaitu pembangunan ubat-ubatan yang mungkin dapat menghapus sel-sel penuaan. Beliau berkata bahawa ujian klinikal manusia masih dalam peringkat awal, namun kajian yang dijalankan terhadap tikus telah menunjukkan bahawa, dengan menghilangkan sel senescent, tikus tersebut menua dengan lebih baik, dengan jangka hayat yang lebih produktif.
Beliau turut menyatakan bahawa untuk ubat-ubatan senolitik yang berjaya direka, adalah penting untuk mengenal pasti apa yang unik mengenai sel-sel senescent supaya ubat-ubatan tidak akan menjejaskan sel yang tidak normal.
Dan disinilah tujuan kehadiran mereka yang bermatlamat untuk mengkaji metabolisme sel senescent dan cuba mencari mengenai keunikan sel-sel senescent agar mereka boleh merancang terapeutik yang disasarkan di sekitar jalur metabolik ini.
