کمک نهنگ قطبی به انسان برای داشتن طول عمر بیشتر

به گزارش «نیچر» (Nature)، در نگاه اول، نهنگ عظیم‌الجثه قطبی (Bowhead Whale) با حدود ۸۰ هزار کیلوگرم وزن، لایه‌ای از چربی به ضخامت نزدیک به نیم متر و عادت به شکستن یخ‌های قطب شمال با سر خود، چندان شبیه نمادی از سلامتی و طول عمر به نظر نمی‌رسد. 

اما این پستاندار دریایی رکوردی شگفت‌انگیز دارد: برخی از نهنگ‌های قطبی بیش از ۲۰۰ سال عمر می‌کنند، عمری که حتی عمر سالمندترین انسان‌ها در برابر آن کوتاه به نظر می‌رسد.

اکنون بررسی تازه‌ای از سلول‌های این حیوان نشان داده است یکی از دلایل توانایی استثنایی‌اش برای زیستن قرن‌ها بدون ابتلا به سرطان یا بیماری‌های وابسته به سن، وجود پروتئینی فعال در سرماست که دی‌ان‌ای آسیب‌دیده را ترمیم می‌کند.

دکتر «ژیونگ مائو» (Zhiyong Mao)، زیست‌شناس مولکولی از دانشگاه تونگ‌جی شانگهای، که در این مطالعه نقشی نداشته است، می‌گوید: «همه می‌دانستند نهنگ قطبی طول عمر بسیار بالایی دارد؛ اما هیچ‌کس نمی‌دانست چرا. این پژوهش نشان می‌دهد که بهبود فرآیند ترمیم دی‌ان‌ای برای حفظ پایداری ژنومی، راهبردی بسیار مؤثر برای دستیابی به چنین طول عمر فوق‌العاده‌ای است».

او می‌افزاید، با ادامه تحقیقات، یافته‌های جدید که ۲۹ اکتبر در نشریه «نیچر» (Nature) منتشر شده‌اند، می‌تواند به روشن شدن راه‌هایی برای افزایش طول عمر انسان نیز کمک کند. جالب‌تر اینکه، وقتی این پروتئین نهنگ در سلول‌های انسانی بیان شد (تولید شد)، توانایی سلول‌های انسان در ترمیم دی‌ان‌ای نیز افزایش یافت.

جست‌و‌جو در میان جانوران با طول عمر بالا

دانشمندان برای یافتن راز طول عمر، پیش‌تر نیز به سراغ گونه‌هایی رفته‌اند که عمر غیرعادی طولانی دارند؛ از خفاش‌ها گرفته تا سگ‌های آبی و فیل‌ها. به عنوان نمونه، مائو و همکارانش در اوایل اکتبر گزارش کردند که «موش حفار برهنه» (Naked Mole Rat) یعنی جوند‌ه‌ای که می‌تواند بیش از ۳۰ سال عمر کند نیز دارای نوعی پروتئین ترمیم دی‌ان‌ای تقویت‌شده است.

اما نهنگ قطبی موضوعی بسیار دشوار برای مطالعه است. این حیوان یکی از بزرگ‌ترین جانوران زمین است؛ بنابراین نگهداری تعدای از آنها در آزمایشگاه امکان پذیر نیست و همچنین گونه‌ای در معرض خطر انقراض است که همین مسئله باعث می‌شود مطالعه آن در زیستگاه طبیعی‌اش نیز به یک چالش تبدیل شود.

با این حال، هر پاییز، در شمال آلاسکا، روستا‌های اینیوپیاک (Iñupiaq) مجاز به شکار نهنگ‌های قطبی هستند. شکارچیان محلی پس از شکار، نمونه‌های کوچکی از بافت نهنگ را کنار می‌گذارند تا دانشجویان تیم پژوهشی «ورا گوربونوا» – زیست‌شناس دانشگاه راچستر نیویورک و یکی از نویسندگان اصلی این مطالعه – سفری طولانی به شمال داشته باشند و آنها را جمع‌آوری کنند.

گوربونوا می‌گوید: «در آن مناطق خدمات پستی وجود ندارد و جاده‌ای هم نیست؛ دانشجویان باید شخصا تا آنجا بروند تا نمونه‌ها را بیاورند».

پروتئین «تعمیرکار»

پژوهشگران پس از دریافت نمونه‌ها، سلول‌های نهنگ را در آزمایشگاه کشت دادند. آنها فرض کردند سلول‌های این نهنگ احتمالا در برابر سرطانی شدن مقاوم‌ترند؛ اما یافته‌ها شگفت‌انگیز بود: سلول‌های نهنگ برای سرطانی شدن به جهش‌های کمتری نسبت به سلول‌های انسان نیاز داشتند.

با این حال، علت این امر در واقع توانایی چشمگیر سلول‌های نهنگ در ترمیم آسیب‌های دی‌ان‌ای بود. سلول‌های نهنگ نرخ جهش بسیار پایین‌تری نسبت به سلول‌های انسانی داشتند.

گوربونوا و همکارانش کشف کردند که این ویژگی به علت وجود پروتئینی به نام (CIRBP) است – پروتئینی که می‌تواند دی‌ان‌ای شکسته شده را ترمیم کند و در شرایط سرد (مانند آب‌های یخ‌زده قطب شمال) فعال می‌شود.

وقتی این پروتئین در سلول‌های انسانی در محیط آزمایشگاهی بیان شد، توانایی ترمیم دی‌ان‌ای در آنها افزایش یافت. همچنین، زمانی که این پروتئین در مگس سرکه (Drosophila) بیان شد، این مگس‌ها در مقایسه با مگس‌های سرکه عادی طول عمر بیشتری پیدا کردند و در برابر تابش که می‌تواند باعث جهش در دی‌ان‌ای شود مقاوم‌تر شدند.

امید به کارگیری در انسان

برای درک کامل سازوکار عملکرد CIRBP و بررسی ایمنی و اثربخشی آن در انسان، پژوهش‌های بیشتری لازم است. با این حال، این نتایج به گفته مائو، اهمیت ترمیم دی‌ان‌ای را در افزایش طول عمر و پیشگیری از سرطان به روشنی نشان می‌دهد.
گوربونوا در پایان می‌گوید: «پیام هیجان‌انگیز این پژوهش این است که هنوز جا برای بهبود وجود دارد. ما می‌توانیم توانایی ترمیم دی‌ان‌ای خود را بهتر کنیم».