ヤマナカ因子を投与した細胞はエピゲノームのマークを消去するため、細胞はそのアイデンティティを失い、胚状態に戻ります。老化中に収集された誤ったマークもその過程で失われ、セルを若者の状態に戻します。ヤマナカ博士は、2012年のノーベル医学賞をこの仕事のために共有しました。

しかし、ヤマナカの要因は単純な万能薬ではありません。マウス全体に適用された因子は、細胞が機能を失い、通常は癌性の急速な成長のためにそれらを準備しました。マウスはすべて死亡しました。

2016年、サンディエゴのSalk Biological Studies InstituteのJuan Carlos Izpisua Belmonteは、ヤマナカ因子の2つの効果 - 細胞のアイデンティティを消去し、老化を反転させることができることを発見しました。しかし、彼は遺伝的にエンジニアリングマウスによってこれを達成しました。これは、人々では使用できない技術です。

火曜日の論文で、スタンフォードチームは、少量の因子を持つ培養物に保管されている細胞を投与することにより、患者から採取した細胞にヤマナカ因子を供給する実行可能な方法について説明しました。

十分な時間を費やした場合、チームは、細胞がアイデンティティを保持したが、細胞の活力のいくつかの尺度で判断されるように、若々しい状態に戻ったと報告した。

セバスチャーノ博士は、ヤマナカの因子は、エピゲノムのエネルギーを1つのレベルに上げているかのように、2つの段階で動作しているように見えると述べた。

スタンフォードチームは、変形性関節症の患者から老化した軟骨細胞を抽出し、ヤマナカの要因が少ない後、細胞がもはや病気を引き起こす炎症性因子を分泌しなくなったことを発見しました。チームはまた、筋肉を吸う病気で損なわれるヒト筋肉幹細胞が若者に回復できることを発見しました。スタンフォードチームのメンバーは、変形性関節症やその他の疾患の治療法を開発するために、バイオテクノロジーをめぐる会社を結成しました。
A cell dosed with the Yamanaka factors erases the marks on the epigenome, so the cell loses its identity and reverts to the embryonic state. Erroneous marks gathered during aging are also lost in the process, restoring the cell to its state of youth. Dr. Yamanaka shared the 2012 Nobel Prize in medicine for the work.

But the Yamanaka factors are no simple panacea. Applied to whole mice, the factors made cells lose their functions and primed them for rapid growth, usually cancerous; the mice all died.

In 2016, Juan Carlos Izpisua Belmonte, of the Salk Institute for Biological Studies in San Diego, found that the two effects of the Yamanaka factors — erasing cell identity and reversing aging — could be separated, with a lower dose securing just age reversal. But he achieved this by genetically engineering mice, a technique not usable in people.

In their paper on Tuesday, the Stanford team described a feasible way to deliver Yamanaka factors to cells taken from patients, by dosing cells kept in cultures with small amounts of the factors.

If dosed for a short enough time, the team reported, the cells retained their identity but returned to a youthful state, as judged by several measures of cell vigor.

Dr. Sebastiano said the Yamanaka factors appeared to operate in two stages, as if they were raising the epigenome’s energy to one level, at which the marks of aging were lost, and then to a higher level at which cell identity was erased.

The Stanford team extracted aged cartilage cells from patients with osteoarthritis and found that after a low dosage of Yamanaka factors the cells no longer secreted the inflammatory factors that provoke the disease. The team also found that human muscle stem cells, which are impaired in a muscle-wasting disease, could be restored to youth. Members of the Stanford team have formed a company, Turn Biotechnologies, to develop therapies for osteoarthritis and other diseases.