ساعت‌های مولکولی تازه‌ای برای اندازه‌گیری سن زیستی و طول عمر

پیری فقط به تعداد سال‌هایی که از عمر یک فرد گذشته مربوط نمی‌شود. دو نفر ممکن است سن شناسنامه‌ای یکسانی داشته باشند، اما بدن آن‌ها از نظر مولکولی و عملکردی در وضعیت یکسانی نباشد. به همین دلیل، پژوهشگران سال‌هاست در پی یافتن نشانگرهایی هستند که بتوانند تصویر دقیق‌تری از «سن زیستی» ارائه دهند؛ یعنی سنی که وضعیت واقعی بدن و نه فقط زمان سپری‌شده از تولد را نشان می‌دهد. چنین ابزارهایی می‌توانند در شناخت بهتر بیماری‌های وابسته به سن و نیز بررسی اثر مداخلات درمانی یا سبک زندگی سودمند باشند.

به گزارش ایسنا، در سال‌های اخیر، یکی از روش‌های رایج برای مطالعه پیری، استفاده از «ساعت‌های اپی‌ژنتیک» بوده است. این ساعت‌ها بر پایه تغییرات اپی‌ژنتیک عمل می‌کنند؛ یعنی تغییراتی که در خود توالی ژن‌ها نیستند، اما بر نحوه فعالیت آن‌ها اثر می‌گذارند. با وجود اهمیت این روش، تفسیر آن همیشه ساده نیست، زیرا این ساعت‌ها لزوما نشان نمی‌دهند که کدام ژن‌ها در عمل فعال‌تر یا کم‌فعال‌تر شده‌اند.

 از همین رو، توجه پژوهشگران به سمت بررسی «ترنسکریپتوم» جلب شده است؛ مجموعه‌ای از پیام‌های ژنتیکی فعال در سلول که می‌تواند تصویری زنده‌تر و لحظه‌ای‌تر از فعالیت بدن ارائه کند.

در همین زمینه، الکساندر تیشکوفسکی، وادیم گلادیشف و همکارانشان از مدرسه پزشکی هاروارد آمریکا پژوهشی انجام داده‌اند که به ساخت ساعت‌های مولکولی چندبافتی و چندگونه‌ای برای برآورد سن و طول عمر می‌پردازد. این پژوهشگران تلاش کرده‌اند با مطالعه الگوهای فعالیت ژنی در گونه‌های مختلف پستانداران، نشانه‌های مشترک پیری را شناسایی کنند و ابزاری بسازند که هم سن مولکولی و هم احتمال مرگ‌ومیر مورد انتظار را بهتر تخمین بزند.

در این مطالعه، بیش از ۱۱ هزار نمونه مربوط به انسان، جوندگان و نخستی‌ها بررسی شد. نمونه‌ها از بیش از ۲۵ نوع بافت مختلف به دست آمده بودند و شامل موش، رت، ماکاک و انسان می‌شدند. پژوهشگران به جای تمرکز بر تغییرات صرفا ژنتیکی، «رونویسی‌های ژنی» یا همان ترنسکریپت‌ها را تحلیل کردند؛ یعنی محصولاتی که نشان می‌دهند کدام ژن‌ها در یک زمان مشخص روشن‌تر یا خاموش‌تر هستند. سپس با مقایسه این الگوها میان گونه‌ها و انواع مختلف سلول، تغییرات مشترک مرتبط با افزایش سن استخراج شدند.

در ادامه، بر پایه این داده‌ها مدل‌هایی طراحی شد که بتوانند سن زمانی و همچنین زمان تقریبی باقی‌مانده تا مرگ را پیش‌بینی کنند. این مدل‌ها با روش‌های آماری و نیز با مقایسه با مدل‌های حیوانی و سلولی موجود اعتبارسنجی شدند.

یافته‌های پژوهش نشان دادند که برخی تغییرات مربوط به پیری در میان گونه‌های مختلف و در انواع گوناگون سلول‌ها مشترک هستند. به بیان ساده، با بالا رفتن سن، گروهی از ژن‌ها که با پیری سلولی، التهاب و «آپوپتوز» یا مرگ برنامه‌ریزی‌شده سلول‌ها در ارتباط‌اند، فعالیت بیشتری پیدا می‌کنند. این موضوع می‌تواند نشان دهد که در بدن‌های پیرتر، فرایندهای فرسایشی و واکنش‌های التهابی بیشتر فعال می‌شوند.

در مقابل، ژن‌هایی که با ترمیم زخم، تمایز سلولی و ساخت «ماتریکس خارج‌سلولی» مرتبط‌اند، در روند پیری فعالیت کمتری نشان دادند. ماتریکس خارج‌سلولی بخشی از داربست نگهدارنده بافت‌هاست که به استحکام و سازمان‌دهی سلول‌ها کمک می‌کند.

کاهش فعالیت این ژن‌ها می‌تواند با افت توان ترمیمی بدن و کاهش کیفیت بافت‌ها در سنین بالاتر ارتباط داشته باشد. همچنین ساعت‌های مولکولی طراحی‌شده در این پژوهش توانستند زمان مرگ را با دقتی قابل مقایسه با ساعت‌های اپی‌ژنتیک نسل دوم پیش‌بینی کنند.

اهمیت این یافته‌ها در آن است که ترنسکریپتوم، برخلاف برخی شاخص‌های دیگر، تصویری زنده‌تر از وضعیت کنونی سلول‌ها ارائه می‌دهد. به همین دلیل، این چارچوب می‌تواند برای بررسی اثر مداخلاتی که هدفشان افزایش طول عمر یا بهبود کیفیت پیری است، مفید باشد. اگر یک دارو، رژیم یا روش درمانی بتواند فعالیت ژن‌های مرتبط با پیری را تغییر دهد، شاید این تغییرات در سطح مولکولی زودتر از تغییرات ظاهری یا بالینی دیده شوند.

در عین حال، این نتایج به معنای آن نیست که همه این نشانگرها علت مستقیم پیری هستند و هنوز باید مشخص شود که این نشانه‌ها دقیقا چه نسبتی با خود فرایند پیری دارند: آیا محرک آن هستند یا تنها محصول جانبی آن؟ با این حال، شناسایی این نشانگرها می‌تواند به پژوهشگران کمک کند بهتر بفهمند بیماری‌ها یا مداخلات درمانی کدام فرایندهای زیستی را تغییر می‌دهند؛ چیزی که در روش‌های موجود همیشه به‌روشنی دیده نمی‌شود.

گفتنی است این یافته‌های علمی در نشریه Nature منتشر شده‌اند؛ نشریه‌ای علمی و بین‌المللی که از شناخته‌شده‌ترین مجلات پژوهشی جهان به شمار می‌رود.

دوچرخه فراری که دنده ای شبیه ماشین داشت / چرخ هایی که انزو خودش طراحی کرد (+تصاویر)

بیشتر بخوانید:

گرد و غبار، طول عمر را کاهش می‌دهد

تماشاخانه

پاسخ عضو تیم رسانه‌ای مذاکرات به ادعای نبویان درباره تنگه هرمز