دارویی جدید که ممکن است ساعت بیولوژیکی بدن را به عقب برگرداند

به گزارش خبرگزاری آنا، مریم اسلامی، پزشک و دکتری تخصص ژنتیک؛ دانشمندان به معنای واقعی کلمه ساعت‌های سلول‌های ما را به عقب برمی‌گردانند و اولین داروها در شرف آزمایش‌های انسانی هستند. شما روزانه دو لیتر آب می‌نوشید و ۱۰٬۰۰۰ قدم برمی‌دارید. مکمل‌های مناسب مصرف می‌کنید و سعی دارید رژیم غذایی متعادلی داشته باشید. خب، شاید نه همیشه، اما تلاش خوبی می‌کنید. با این حال، با وجود تلاش شجاعانه‌تان، هنوز پیرتر از یک دهه پیش به نظر می‌رسید و به احتمال زیاد آن را نیز احساس می‌کنید.

پیری یک واقعیت اجتناب‌ناپذیر زندگی است. سالم‌تر بودن ممکن است این روند را کند کند، اما یک چیز قطعی است: ساعت بیولوژیکی شما به کار خود ادامه خواهد داد. به جز اینکه این واقعیت اجتناب‌ناپذیر ممکن است در شرف تبدیل شدن به چیزی کمتر اجتناب‌ناپذیر باشد. به این دلیل است که دانشمندان در آستانه نه تنها متوقف کردن، بلکه شاید حتی معکوس کردن برخی از جنبه‌های پیری هستند. و اگر فکر می‌کنید این شبیه یک رویای علمی تخیلی از آینده‌ای دور به نظر می‌رسد، دوباره فکر کنید. اولین مورد از این نسل جدید داروهای شگفت‌انگیز اوایل سال آینده به آزمایش‌های انسانی می‌رود.

یک کد تقلب برای زیست‌شناسی ما

سن بیولوژیکی شما معیاری از سن بدن شماست، نه تعداد دورهایی که به دور خورشید چرخیده‌اید. یک معیار خوب برای آن، نحوه روشن و خاموش شدن ژن‌های شما - بخش‌هایی از DNA که حاوی دستورالعمل‌های ساخت و عملکرد بدن شما هستند، است.

با گذشت زمان، این دستورالعمل‌های ژنتیکی درهم و برهم می‌شوند و سلول‌ها شروع به رفتار کمتر شبیه به دوران جوانی شما می‌کنند و بدن شما را از نظر عملکرد پیرتر می‌کنند. با این معیار، وقتی نوزادان به دنیا می‌آیند، سن بیولوژیکی آن‌ها تقریباً صفر است. این بدیهی به نظر می‌رسد، اما یک ترفند جادویی بیولوژیکی قابل توجه است.

به آن فکر کنید؛ دو نفر که سن بیولوژیکی آن‌ها صفر نیست، DNA آن‌ها تمام علائم پیری را دارد. سلول‌های خود را با هم ترکیب می‌کنند و به نوعی آن علائم پاک می‌شوند. این اتفاق در مراحل اولیه رشد رخ می‌دهد، زمانی که تخمک بارور شده خود را به یک وضعیت بیولوژیکی کاملاً جدید بازنشانی می‌کند. به عبارت ساده، معکوس کردن پیری به معنای واقعی کلمه یک فرآیند بیولوژیکی ذاتی است. همه ما این کار را انجام داده‌ایم.

از آنجایی که هر یک از ما یک گواه زنده از این مفهوم هستیم که بدن می‌تواند سن سلولی خود را بازنشانی کند، این یک سوال جسورانه را مطرح می‌کند: آیا می‌توانیم این فرایند را در صورت نیاز مهار کنیم؟

پروفسور شینیا یاماناکا

پروفسور شینیا یاماناکا را وارد کنید، که در سال ۲۰۱۲ به خاطر کارش در پاسخ به همین سوال جایزه نوبل دریافت کرد. شش سال قبل، یاماناکا چهار پروتئین - به نام فاکتورهای رونویسی را کشف کرد که در سلول‌های بنیادی جنینی، سلول‌های اصلی بدن که سایر سلول‌ها از آن‌ها به وجود می‌آیند، فعال می‌شوند.

فاکتورهای یاماناکا را می‌توان با روشن کردن ژن‌هایی که آن‌ها را تولید می‌کنند، در سلول‌های بالغ دوباره فعال کرد و با تنظیم مجدد آن سلول‌ها به حالت سلول بنیادی، ساعت بیولوژیکی آن‌ها را به طور مؤثر به عقب برگرداند.

دکتر اندرو استیل، دانشمند و متخصص پیری، می‌گوید: «واضح است که زیست‌شناسی ابزارهایی برای انجام این بازنشانی دارد. با نوعی خوش‌شانسی قابل توجه، ما دریافتیم که فقط چهار ژن می‌توانند این کار را انجام دهند». استیل این فرآیند برنامه‌ریزی مجدد را به عنوان «کد تقلب برای زیست‌شناسی ما» توصیف می‌کند.

اکنون، تقریباً دو دهه پس از کشف یاماناکا، ما بالاخره در حال فهمیدن نحوه استفاده از آن هستیم.

داروهایی که می‌توانند زمان را به عقب برگردانند

فرایندی که طی آن ژن‌ها روشن یا خاموش می‌شوند، تنظیم ژن نامیده می‌شود و یکی از بخش‌های مهم آن تنظیم اپی‌ژنتیک است. به عبارت ساده، «کد اپی‌ژنتیک» شما الگوی برچسب‌های شیمیایی است که کنترل می‌کند کدام ژن‌ها فعال و کدام‌ها خاموش باشند. اپی‌ژنتیک شما عموماً چیز خوبی است: برای مثال، به یک سلول می‌گوید که سلول قلب است و بنابراین باید وظایف سلول قلب مانند ضربان قلب را انجام دهد.

اما، البته، این الگوها با افزایش سن ما تغییر می‌کنند و نقص‌ها شروع به رخ دادن می‌کنند. پس از کشف عوامل یاماناکا، دانشمندان و شرکت‌های سراسر جهان به سرعت متوجه پتانسیل آن‌ها برای مبارزه با بلای پیری شدند. میلیاردرها به این عرصه هجوم آوردند: جف بزوس از آمازون از آزمایشگاه‌های آلتوس و سم آلتمن از OpenAI از Retro Biosciences حمایت مالی کردند. هر دو به دنبال درمان‌هایی هستند که می‌توانند جنبه‌هایی از پیری سلولی را معکوس کنند.

یکی از پیشگامان، شرکت Life Biosciences است که از قدرت این فرآیند برای درمانی که انتظار می‌رود در اوایل سال ۲۰۲۶ وارد آزمایش‌های بالینی انسانی شود، بهره برده است.

جری مک‌لافلین، مدیرعامل Life Biosciences، می‌گوید: «پلتفرم ما در فضایی به نام برنامه‌ریزی مجدد اپی‌ژنتیکی جزئی قرار دارد. ما آن نرم‌افزار خراب را برمی‌داریم و به تنظیمات کارخانه برمی‌گردانیم». کلمه «جزئی» در اینجا کلیدی است: فعال‌سازی کامل چهار عامل یاماناکا، سلول‌ها را به طور کامل به حالت سلول‌های بنیادی بازمی‌گرداند، که برای هر کسی که آن‌ها را به عنوان درمان دریافت می‌کند، ایده‌آل نخواهد بود. به هر حال، سلول‌های بنیادی نقش‌های تخصصی ندارند.

آن کد اپی‌ژنتیکی که به سلول قلب دستور تپیدن می‌دهد را به خاطر دارید؟ اگر یک تنظیم مجدد کامل انجام دهید، آن کد پاک می‌شود. سلول‌های شما ممکن است دوباره جوان شوند، اما شما دیگر زنده نخواهید بود تا از درخشش جوانی جدید خود لذت ببرید.

اما دیوید سینکلر، استاد گروه ژنتیک دانشکده پزشکی هاروارد و بنیان‌گذار Life Biosciences، راهی مفید برای حل این معما کشف کرد: فقط از سه عامل یاماناکا به جای چهار عامل استفاده کنید. دکتر شارون روزنزویگ-لیپسون، مدیر ارشد علمی Life Biosciences، می‌گوید: «اگر فقط از سه عامل استفاده کنید، اکنون می‌توانیم آن سلول‌های پیر و آسیب‌دیده را به مرحله جوان‌تر و سالم‌تر برگردانیم».

وی این فرایند را به خراش روی صفحه گرامافون تشبیه می‌کند: «خراش را پاک کن، صفحه دوباره خوب پخش می‌شود». این شرکت قصد دارد ابتدا این روش را روی چشم اعمال کند. آزمایش‌های پیش‌بالینی روی حیوانات نشان داده است که این روش می‌تواند عصب بینایی را پس از له شدن واقعی بازسازی کند، از دست دادن بینایی ناشی از گلوکوم (علت اصلی نابینایی در افراد بالای ۶۰ سال) را بازگرداند و از دست دادن بینایی مرتبط با سن را بهبود بخشد. در انسان، این درمان از طریق تزریق در چشم انجام می‌شود.

این ممکن است برای کسانی که از سوزن بیزارند، چندان راحت به نظر نرسد، اما فقط یک بار لازم است. برای جلوگیری از پیشرفت بیش از حد معکوس شدن روند پیری، این درمان فقط زمانی فعال می‌شود که بیماران دوزهای خوراکی آنتی‌بیوتیک رایج داکسی‌سایکلین دریافت کنند. روزنزویگ-لیپسون می‌گوید: «ما قصد داریم آن را به مدت هشت هفته با مصرف داکسی‌سایکلین توسط بیماران روشن کنیم و سپس خاموش شود و تمام. فکر نمی‌کنیم وقتی سلول‌ها تنظیم مجدد شوند، مجبور باشید دوباره این کار را انجام دهید».

چشم انتخاب آسانی برای هدف قرار دادن این درمان بود، زیرا ایمن‌ترین روش را برای آنجا می‌دانستند. تأثیر از دست دادن بینایی بر زندگی فرد، موفقیت درمان را معنادارتر می‌کند. در حالی که این اولین درمان به طور خاص برای چشم است، تیم Life Biosciences قبلاً تأیید کرده است که روی درمان مشابهی برای کبد و سایر انواع بافت‌ها که هنوز فاش نکرده‌اند، کار می‌کند.

آینده‌ای بدون پیری

در حال حاضر شرکت Life Biosciences رویکردی مبتنی بر اندام را در پیش گرفته است و دلیل خوبی هم برای این کار وجود دارد. همان‌طور که استیل اشاره می‌کند: آنچه در حال حاضر نمی‌توانیم انجام دهیم این است که یک ژن درمانی را به یک حیوان یا انسان کامل تزریق کنیم و انتظار داشته باشیم که یک نسخه از آن ژن به تک‌تک سلول‌های شما وارد شود.

یک مانع بزرگ در این مسیر این است که برخی از اندام‌ها، به ویژه کبد و کلیه‌ها، بسیار بیشتر از آنچه وارد بدن می‌شود، آن را جذب می‌کنند. این کمی شبیه تلاش برای پر کردن مجموعه‌ای از دریاچه‌ها در ارتفاعات مختلف است: دریاچه‌های پایین‌تر خیلی زودتر از دریاچه‌های بالاتر پر می‌شوند.

این بدان معنا نیست که دانشمندان به این فکر نمی‌کنند که چگونه می‌توانند ساعت‌های سلولی ما را به طور گسترده‌تر به عقب برگردانند. مک‌لافلین می‌گوید: ما با نشانه‌های فردی مرتبط با سن شروع می‌کنیم و آن‌ها را یکی یکی درمان می‌کنیم. مرحله بعدی مولکول‌های کوچک هستند. ما معتقدیم که به مرور زمان فرصتی برای معرفی مولکول‌های کوچکی که پاسخ چندعضوی دارند و در نهایت جوان‌سازی کل بدن وجود خواهد داشت.

حتی اگر شرکت‌هایی مانند Life Biosciences مشکل تحویل کامل بدن را حل کنند، اپی‌ژنتیک تنها یکی از چندین نشانه پیری است. استیل توضیح می‌دهد: هنوز چندین مشخصه وجود دارد که انتظار نداریم با این رویکرد به آن‌ها پرداخته شود». او به جهش‌های DNA به عنوان نمونه‌ای اشاره می‌کند که تحت تأثیر ویرایش‌های اپی‌ژنوم قرار نمی‌گیرند. او می‌افزاید: از آنجایی که شما اپی‌ژنوم را اصلاح می‌کنید که اساساً تغییراتی در سطح DNA است، کاری که نمی‌تواند انجام دهد این است که هیچ جهشی را که در داخل DNA رخ داده است اصلاح کند.

روزنزویگ-لیپسون نکته مشابهی را مطرح کرد: ما ژن‌های شما را تغییر نمی‌دهیم، ژن‌های شما را اصلاح نمی‌کنیم، ژن‌های شما را جایگزین نمی‌کنیم، ژن‌های شما را ویرایش نمی‌کنیم. کاری که ما انجام می‌دهیم فقط ایجاد تغییر در کد اپی‌ژنتیک است.

با این حال، علیرغم چالش‌های پیش‌رو، دلیل واقعی برای هیجان وجود دارد. برای اولین بار، داروها وارد آزمایش‌هایی می‌شوند تا مستقیماً با یک عنصر اساسی پیری مبارزه کنند: تغییر از درمان علائم آن به تلاش برای درمان کامل آن. همان‌طور که استیل می‌گوید، برنامه‌ریزی مجدد اپی‌ژنتیک ممکن است یک کد تقلب باشد.

اما سوال این است که آیا این یک کد تقلب است که از آینده از طریق یک کرم‌چاله افتاده است؟ به عبارت دیگر، آیا ما واقعاً در دهه ۲۰۲۰ بیوتکنولوژی لازم را برای تبدیل آن از رویای علمی تخیلی به واقعیت داریم؟