پژوهشگران آلمانی در دستاوردی مهم موفق شدند سن مولکولی سلول‌های یک فرد ۸۰ ساله را به کمتر از ۲۰ سال کاهش دهند. این آزمایش که با استفاده از فناوری برنامه‌ریزی مجدد سلولی انجام شده، نشان می‌دهد می‌توان برخی نشانه‌های پیری را در سطح سلولی معکوس کرد.
به گزارش تکراتو و به نقل از دانشگاه بن آلمان، دانشمندان توانسته‌اند سلول‌های خونی یک فرد سالمند را به سلول‌های بنیادی عصبی تبدیل کنند؛ سلول‌هایی که از نظر نشانگرهای مولکولی، ویژگی‌های مشابه سلول‌های افراد جوان دارند. نتایج این پژوهش در مجله علمی Aging Cell منتشر شده و می‌تواند مسیر تازه‌ای برای مطالعه پیری و بیماری‌هایی مانند آلزایمر باز کند.
معکوس کردن ۶۰ سال پیری سلولی در آزمایشگاه
محققان دانشگاه بن و بیمارستان دانشگاهی بن در آلمان، با استفاده از روش برنامه‌ریزی مجدد سلولی توانستند سلول‌های خونی یک فرد ۸۰ ساله را به سلول‌های بنیادی عصبی تبدیل کنند.
بررسی‌ها نشان داد که سن مولکولی سلول‌های حاصل، به کمتر از ۲۰ سال رسیده است. به عبارت دیگر، نشانگرهای مرتبط با پیری این سلول‌ها بیش از ۶۰ سال به عقب بازگشته‌اند.
البته این دستاورد به معنای جوان شدن بدن یک انسان ۸۰ ساله نیست. پژوهشگران تنها موفق شده‌اند در محیط آزمایشگاهی، نشانه‌های مولکولی پیری را در سلول‌های مورد بررسی معکوس کنند.
دانشمندان چگونه سلول‌های پیر را جوان کردند؟
در بدن انسان، سلول‌های مختلف با وجود داشتن اطلاعات ژنتیکی تقریباً یکسان، وظایف متفاوتی بر عهده دارند. برای مثال، سلول‌های خونی و عصبی از نظر عملکرد تفاوت زیادی با یکدیگر دارند.
دانشمندان برای تغییر هویت سلول‌ها از پروتئین‌هایی به نام عوامل رونویسی استفاده کردند. این پروتئین‌ها فعالیت ژن‌ها را تنظیم می‌کنند و می‌توانند مسیر رشد و تخصصی شدن سلول را تغییر دهند.
در این آزمایش، پژوهشگران پیش‌سازهای گلبول قرمز را مستقیماً به سلول‌های بنیادی عصبی تبدیل کردند؛ بدون اینکه لازم باشد ابتدا آن‌ها را به سلول‌های بنیادی پرتوان تبدیل کنند.
این تفاوت اهمیت زیادی دارد، زیرا امکان بررسی دقیق‌تر فرایند جوان‌سازی را در طول زمان فراهم می‌کند.
ساعت بیولوژیکی سلول‌ها چگونه به عقب برگشت؟
برای اندازه‌گیری میزان جوان‌سازی، پژوهشگران از ساعت‌های اپی‌ژنتیکی استفاده کردند. این ساعت‌ها با بررسی تغییرات شیمیایی مرتبط با DNA، سن زیستی سلول‌ها را تخمین می‌زنند.
برخلاف تغییرات ژنتیکی، تغییرات اپی‌ژنتیکی توالی اصلی DNA را عوض نمی‌کنند، بلکه بر نحوه فعال یا غیرفعال شدن ژن‌ها تأثیر می‌گذارند.
نتایج نشان داد که پس از برنامه‌ریزی مجدد، الگوهای اپی‌ژنتیکی سلول‌های فرد ۸۰ ساله به الگوهای مشاهده‌شده در سلول‌های افراد زیر ۲۰ سال نزدیک شده‌اند.
محققان همچنین توضیح داده‌اند که این جوان‌سازی تنها به تغییر نشانگرهای مولکولی محدود نیست و سلول‌های حاصل، برخی رفتارهای مرتبط با سلول‌های جوان را نیز نشان می‌دهند.
جوان‌سازی سلول‌ها طی بیش از ۱۰۰ روز بررسی شد
یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های این پژوهش، سرعت تدریجی جوان‌سازی سلول‌ها بود.
در روش‌های قدیمی‌تر، سلول‌ها ابتدا به حالت بنیادی پرتوان بازگردانده می‌شدند و سپس به نوع سلولی موردنظر تبدیل می‌شدند. این فرایند می‌توانست تغییرات مرتبط با سن را نسبتاً سریع ایجاد کند و بررسی مرحله‌به‌مرحله آن دشوار بود.
اما در روش جدید، پژوهشگران توانستند فرایند جوان‌سازی را برای بیش از ۱۰۰ روز دنبال کنند.
بررسی‌ها نشان داد که پس از حدود ۵۰ روز، کاهش قابل‌توجهی در سن مولکولی سلول‌ها اتفاق افتاده و نشانه‌هایی از جوان‌سازی در مقیاس تقریباً ۶۰ سال مشاهده شده است.
این روند تدریجی به دانشمندان اجازه می‌دهد عوامل مؤثر بر جوان‌سازی را با دقت بیشتری شناسایی کنند.
آیا این کشف به درمان آلزایمر کمک می‌کند؟
یکی از کاربردهای احتمالی این دستاورد، پیشرفت پژوهش‌ها درباره بیماری‌های مرتبط با افزایش سن، به‌ویژه بیماری‌های عصبی مانند آلزایمر است.
سلول‌های بنیادی عصبی می‌توانند به انواع مختلف سلول‌های دستگاه عصبی تبدیل شوند. به همین دلیل، مطالعه نحوه جوان‌سازی آن‌ها می‌تواند اطلاعات مهمی درباره عملکرد سلول‌های عصبی و تغییرات مرتبط با پیری ارائه دهد.
پژوهشگران امیدوارند از این مدل آزمایشگاهی برای شناسایی موادی استفاده کنند که فرایند جوان‌سازی سلول‌ها را تسریع یا کند می‌کنند.
بااین‌حال، هنوز هیچ درمانی برای آلزایمر بر اساس این روش تأیید نشده و کاربردهای درمانی احتمالی آن نیازمند مطالعات بیشتری است.
آیا دانشمندان به راز جوانی ابدی نزدیک شده‌اند؟
اگرچه معکوس کردن بیش از ۶۰ سال از سن مولکولی سلول‌ها دستاورد مهمی محسوب می‌شود، اما فاصله زیادی میان جوان‌سازی سلول‌ها در آزمایشگاه و معکوس کردن پیری در بدن انسان وجود دارد.
برای تبدیل این فناوری به یک روش درمانی، پژوهشگران باید ایمنی، پایداری و عملکرد بلندمدت سلول‌های برنامه‌ریزی‌شده را بررسی کنند.
با وجود این محدودیت‌ها، مطالعه جدید دانشگاه بن نشان می‌دهد که پیری سلولی فرایندی کاملاً غیرقابل‌بازگشت نیست و می‌توان با تغییر فعالیت ژن‌ها، برخی ویژگی‌های مرتبط با افزایش سن را به حالت جوان‌تر بازگرداند.
این یافته می‌تواند زمینه‌ساز تحقیقات گسترده‌تر درباره پزشکی بازساختی، بیماری‌های عصبی و سازوکارهای بنیادی پیری انسان باشد.
دیدگاه‌ها