Pengungkapan ini menawarkan wawasan tentang mengapa kita menua dan mesin seluler penting apa yang harus terus kita jalankan untuk memerangi penyakit yang berkaitan dengan usia, menurut Maria Carolina Florian, seorang ahli biologi sel punca di Catalan Establishment for Analysis and Superior Research yang tidak terlibat dalam pekerjaan tersebut. Bagi Florian, ini menunjukkan kemungkinan untuk membuat obat yang dapat mempertahankan kontrol sel punca ini. Tampaknya sangat penting, katanya, “karena kemungkinan ini menjadi sasaran — untuk dapat membalikkan penuaan.”

Lab Signer dipelajari sel induk darah yang diambil dari sumsum tulang tikus. Peneliti doktoral Bernadette Chua pertama-tama mengekstraksi sumsum dari tikus muda (usia 6 hingga 12 minggu) dan mengisolasi beberapa jenis sel — sel punca serta darah dan sel kekebalan — untuk mengamatinya selama tahap awal perkembangan. Kemudian, dengan menggunakan molekul fluoresen yang menempel pada komponen sel tertentu, dia mengintai masing-masing untuk melihat bagaimana ia mengelola sampahnya.

Sel menggunakan proteasom, protein kompleks yang mengandung enzim yang segera mengunyah protein yang salah lipatannya. Tetapi lab Signer sebelumnya menemukan bahwa, seperti sel punca saraf, sel punca darah pada tikus muda tidak terlalu bergantung pada proteasom. Dalam percobaan baru ini, Chua dan Signer menemukan bahwa alih-alih langsung menghancurkan protein yang salah lipatan, sel punca menyapu mereka, mengumpulkannya menjadi tumpukan, seperti tempat sampah mini. Kemudian, mereka menghancurkannya dengan kompleks protein berbeda yang disebut aggresome. “Kami percaya bahwa dengan menyimpan protein yang salah lipatan ini di satu tempat, mereka pada dasarnya menyimpan sumber daya tersebut saat mereka membutuhkannya,” kata Signer. Mengumpulkan tumpukan sampah dapat membuat sel mengontrol laju daur ulangnya dan, akibatnya, menghindari hidup terlalu cepat atau terlalu lambat.

Namun ketika Chua selanjutnya memeriksa sumsum dari tikus berusia 2 tahun, dia menemukan kerusakan yang mengejutkan dalam sistem pengelolaan limbah ini. Tikus yang lebih tua kehilangan kemampuannya untuk membentuk aggresom hampir seluruhnya—setidaknya 70 persen sel punca pada tikus muda melakukannya, tetapi hanya 5 persen pada tikus tua. Alih-alih, tikus tua beralih menggunakan lebih banyak proteasom, gerakan yang disamakan Signer dengan memasang ban serep ke mobil yang sudah tua. “Itu benar-benar kejutan,” kata Signer.

Perubahan mesin pengontrol limbah ini merupakan berita buruk bagi sel punca. Tikus yang direkayasa secara genetik untuk tidak menyimpan sampah mereka memiliki sel punca yang bertahan empat kali lebih sedikit di sumsum tulang mereka di usia tua. Ini menunjukkan bahwa sel-sel itu menua, dan kedaluwarsa, lebih cepat dari sebelumnya.

Perbedaan antara enzim ini, kedengarannya miring, terbukti penting untuk upaya memanfaatkan sel punca sebagai terapi anti-penuaan karena bertentangan dengan asumsi sebelumnya. “Katakanlah Anda ingin merekayasa sel punca untuk pengobatan regeneratif,” kata Dan Jarosz, ahli biologi sistem dari Stanford College yang tidak terlibat dalam pekerjaan tersebut. “Sebelum membaca ini, saya mungkin berpikir bahwa hal yang sangat baik untuk dilakukan adalah meningkatkan aktivitas proteasome.”

Gagasan bahwa sel punca yang muda dan sehat mengendalikan kecepatan hidup mereka dengan mengumpulkan puing-puing ke dalam “pusat penyimpanan”, daripada langsung mengonsumsinya, “sangat keren,” lanjutnya. “Ini menunjukkan bahwa kita membutuhkan pemahaman yang lebih bernuansa tentang bagaimana kontrol kualitas protein berfungsi dalam penuaan.”