دانشمندان روند پیری را معکوس کردند

به گزارش خبرنگار گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا، دانشمندان دانشکده پزشکی هاروارد  به بررسی دلایل پیری پرداختند و یک راه ممکن را برای معکوس کردن آن شناسایی کردند. در آزمایش‌هایی که روی موش‌ها انجام شد، محققان نشان دادند که «اشکال‌های نرم‌افزاری» اپی ژنتیک علائم پیری را تحریک می‌کند و راه‌اندازی مجدد این سیستم می‌تواند روند آن را معکوس کند و به طور بالقوه طول عمر را افزایش دهد.

ژنوم ما شامل نقشه کاملی از DNA است که در تک تک سلول‌های بدن ما یافت می‌شود. اما این تصویر کامل نیست و یک لایه اطلاعات اضافی، به نام اپی ژنوم، بالای آن قرار دارد. این لایه کنترل می‌کند که کدام ژن در انواع مختلف سلول‌ها روشن و خاموش شوند. انگار همه سلول‌های بدن ما براساس یک کتابچه راهنمای عملیاتی (ژنوم) کار می‌کنند، اما اپی ژنوم مانند فهرستی از مطالب است که سلول‌های مختلف را به فصل‌های مختلف (ژن‌ها) هدایت می‌کند. از این گذشته، سلول‌های ریه به دستورالعمل‌های بسیار متفاوتی با سلول‌های قلب نیاز دارند.

عوامل محیطی و سبک زندگی مانند رژیم غذایی، ورزش و حتی تجربیات دوران کودکی می‌توانند بیان اپی ژنتیک را در طول زندگی ما تغییر دهند. تغییرات اپی ژنتیکی با سرعت پیری بیولوژیکی مرتبط است، اما اینکه آیا آن‌ها علائم پیری را نشان می‌دهند یا خود یک علامت هستند، هنوز مشخص نیست.

برای مطالعه جدید، محققان دانشگاه هاروارد آزمایشاتی را روی موش‌ها انجام دادند تا  پاسخ این سوال را بیابند. محققان با استفاده از سیستمی به نام تغییرات القایی در اپی ژنوم (ICE)، روند طبیعی آسیب و ترمیم DNA را در موش‌ها سرعت بخشیدند تا بررسی کند که این کار باعث تسریع علائم پیری می‌شود یا خیر.

در سلول‌های پستانداران، کروموزوم‌ها در هر دقیقه یک میلیون شکست DNA را تجربه می‌کنند و عوامل اپی ژنتیکی خیلی سریع ترمیم‌ها را قبل از بازگشت به مکان‌های اصلی خود هماهنگ می‌کنند. از این رو محققان موش‌هایی را مهندسی کردند که شکستن DNA را با سرعتی سه برابر سریعتر از حد معمول تجربه می‌کنند.

با گذشت زمان، آن‌ها دریافتند که عوامل اپی ژنتیک بیشتر «پریشان» می‌شومئ و پس از ترمیم شکستگی‌های DNA به خانه برنمی‌گردند؛ که در نهایت این اتفاق منجر به درهم ریختگی اپی ژنوم می‌شود. موش‌ها در سن شش ماهگی علائم فیزیکی پیری را نشان دادند و به نظر می‌رسید که وضعیت سلامتی بسیار بدتری در مقایسه با موش‌های هم سن و سال ویرایش نشده داشتند.

دانشمندان با این کارنقش اپی ژنوم در پیری را تایید کردند. گام بعدی آزمایش‌ها این بود که آیا می‌توانیم برای این مشکل کاری انجام دهیم؟ بنابراین محققان یک ترکیب ژن درمانی از سه ژن به نام‌های «Oct۴»، «Sox۲» و «Klf۴» را اجرا کرد. این ژن‌ها در سلول‌های بنیادی فعال هستند. محققان در پژوهش‌های قبلی خود دریافتند که می‌توان از آن‌ها برای بازگرداندن بینایی به موش‌های مبتلا به آب سیاه (گلوکوم مرتبط با سن) استفاده کرد.

در این مورد، موش‌های ICE کاهش چشمگیری را در نشانگر‌های زیستی پیری را تجربه کردند. اپی ژنوم آن‌ها از هم گسیخته شد و بافت‌ها و اندام‌های آن‌ها را به حالت جوانی برگرداند.

دیوید سینکلر، نویسنده ارشد این مطالعه می‌گوید: «این اقدام مانند راه‌اندازی مجدد یک کامپیوتر خراب است؛ و یک برنامه اپی ژنتیکی را به راه انداخت که سلول‌ها را به بازیابی اطلاعات اپی ژنتیکی که در جوانی داشتند، هدایت کرد. درواقع این کار یک تنظیم مجدد دائمی است.»

پژوهشگران می‌گویند این یک کشف بسیار بزرگ است. چرا که از طریق مقابله با پیری، می‌توان بسیاری از بیماری‌های ناشی از این فرآیند طبیعی را به طور مؤثرتری درمان کرد.

سینکلر در توییتر نوشت: «اگر نتیجه به دست آمده درست باشد، بدان معناست که سرطان، دیابت و آلزایمر ممکن است همان علت زمینه‌ای داشته باشند. بدین ترتیب، می‌توان علت را برای درمان بیماری‌های مرتبط با افزایش سن معکوس کرد.»

در حالی که هنوز تحقیقات زیادی وجود دارد که باید قبل از تحقق چنین اهداف والایی انجام شود، اما پژوهش‌ها همچنان حال انجام است. یک مقاله پیش از چاپ، که هنوز مورد بررسی قرار نگرفته است، همان ترکیب ژن درمانی را به صورت سیستمی روی موش‌های مسن،(سنی معادل ۷۷ سال در انسان) تجویز کرده است. این موش‌ها ۹ درصد بیشتر از موش‌های درمان نشده عمر کردند.

این مطالعه جدید در مجله Cell منتشر شده است.