دانشمندان ابزاری ابداع کردهاند که میتواند زمان مرگ احتمالی را پیشبینی کند.
در مطالعهای تازه، یک ساعت ترنسکریپتومی جدید معرفی شده است که با بررسی عملکرد سلولها، سن بیولوژیکی فرد را با دقتی بالا محاسبه میکند و تنها به گذشت زمان از لحظه تولد تکیه ندارد.
محققان با تحلیل ۱۱ هزار ترنسکریپتوم در بافتهای مختلف چهار گونه جانوری شامل موشهای آزمایشگاهی، رتها، انسانها و میمونهای ماکاک، موفق شدند ژنهایی را شناسایی کنند که تحت تأثیر فرایند پیری یا مداخلات مربوط به کاهش و افزایش طول عمر فعال میشوند.
اگرچه آزمایشهای آتی میتواند راه را برای تخمین دقیق زمان مرگ بر اثر کهولت سن هموار کند، این دستاورد برای آزمایشهای دارویی نیز بسیار ارزشمند خواهد بود و به دانشمندان اجازه میدهد تأثیر درمانهای مختلف را بر این نشانگرهای زیستی بررسی کنند.
بدن شما تا چه زمانی پیش از فرسودگی و مرگ دوام میآورد؟ این پرسشی است که بسیاری از مردم حاضرند مبالغ هنگفتی برای دانستن پاسخ آن بپردازند حتی اگر تضمین قطعی وجود نداشته باشد، زیرا حوادث غیرمترقبه مانند تصادفات همیشه ممکن است رخ دهند. با این حال، بشر در مسیر کاوش در دنیای مولکولی، ساعتهای اپیژنتیکی را توسعه داده که به تعیین سن بیولوژیکی کمک میکنند. این روش عمدتاً بر بررسی نشانگرهای شناختهشده پیری استوار است که تغییرات شیمیایی DNA ناشی از استرس و گذشت زمان از مهمترین آنها هستند. اما همانطور که در منابع علمی اشاره شده، این ابزارها همیشه دقیق نیستند.
برای ارتقای قدرت پیشبینی این ساعتها، تیمی از محققان به سرپرستی متخصصان دانشکده پزشکی هاروارد و دانشگاه توهوکو در ژاپن، بافتهای مختلف چهار گونه پستاندار یعنی موش، رت، ماکاک و انسان را بررسی کردند. آنها ۱۱ هزار پروفایل بیان ژنی یا همان ترنسکریپتوم را مقایسه کردند و در ۲۵ نوع بافت در این چهار گونه، ژنهایی را شناسایی نمودند که در پاسخ به پیری یا مداخلات افزایش و کاهش طول عمر فعال شدهاند. دادههای بهدستآمده، اساس چیزی را تشکیل میدهد که تیم تحقیقاتی آن را ساعت ترنسکریپتومی مینامد؛ سیستمی که سن را بر اساس عملکرد سلولی تعیین میکند و نه صرفاً مدت زمان سپریشده از تولد ارگانیسم. نتایج این پژوهش در نشریه نیچر منتشر شده است.
وادیم گلادیشف، نویسنده ارشد این مطالعه، در یک میگوید که این ساعت روشی نوین برای سنجش دقیقتر فرایند پیری محسوب میشود و میتواند به پیشبینی خطر ابتلا به بیماریها و مرگومیر، تعیین ویژگیهای اثرات درمانی و شخصیسازی مراقبتهای پزشکی بر اساس سن بیولوژیکی کمک نماید. او افزود که درمانهای آینده میتوانند هم فرایندهای خاص مربوط به پیری مانند التهاب یا سوختوساز و هم کلیت فرایند پیری را هدف قرار دهند.
ساعتهای اپیژنتیک قبلی با تحلیل تغییرات DNA عمل میکردند که عمدتاً از طریق افزایش گروههای متیل در مناطق خاصی از ژنوم موسوم به جزایر CpG رخ میداد؛ این جزایر بخشهایی از ژنوم هستند که یک نوکلئوتید سیتوزین در مجاورت یک گوانین قرار دارد. مطالعهای تازه نشان داد که این جزایر به همراه فرایند متیلاسیون، نقشی کلیدی در تمایز انسان از سایر نخستیسانان دارند و اختلاف بین سن متیلاسیونی و سن تقویمی، خطر بیماریها را افزایش میدهد. ژائو پدرو دِ ماگالیانس از دانشگاه بیرمنگام که در سال ۲۰۲۴ در گفتگویی مفصل درباره پیشرفتهای پزشکی طول عمر صحبت کرده بود، در تفسیری بر این مطالعه توضیح داد که نشانگرهای زیستی ترنسکریپتومی اغلب نسبت به متیلاسیون دقت کمتری داشتند، اما مطالعه جدید به دقتی دست یافته که با ساعتهای اپیژنتیک رقابت میکند.
او در بخش دیگری نوشت که چون خطر مرگومیر با افزایش سن بالا میرود و بسیاری از فرایندهای غیرمرتبط با پیری بر سلامت تأثیر میگذارند، توسعه و تأیید مداخلات ضدپیری باید بر ارزیابی این نکته استوار باشد که آیا یک مداخله خاص بر مرگومیر و طول عمر تأثیر میگذارد یا خیر. ساعتهای ترنسکریپتومی میتوانند معیارهای ارزشمندی برای این ارزیابی باشند و به طور بالقوه مسیر کارآزماییهای پیشبالینی و بالینی در جوندگان و انسانها را کوتاهتر کنند.
محققان همچنین دریافتند که بیشتر انواع سلولها اعم از سلولهای ایمنی، بنیادی، کبدی یا عضلانی، تغییرات مولکولی یکسانی را نشان میدهند. آنها کشف کردند که ژنهای مرتبط با تقسیم سلولی سالم و ترمیم زخم، نشانهای از پیری کندتر هستند، در حالی که ژنهای مرتبط با مرگ سلولی و التهاب، نشاندهنده عکس این موضوع میباشند. الکساندر تیشکوفسکی، نویسنده اصلی این مطالعه، گفت که این تغییرات برای پیشبینی زمان باقیمانده تا مرگ در انسانها کاربرد دارد.
نویسندگان تأکید میکنند که این ساعت ترنسکریپتومی در حال حاضر تنها یک ابزار تحقیقاتی است و پیش از استفاده در درمانهای انسانی به آزمایشهای بیشتری نیاز دارد. با این حال، اگر دانشمندان بتوانند از این ابزار برای تحلیل دقیق تأثیر مداخلات پزشکی بر نشانگرهای زیستی مرتبط با کوتاهی یا بلندی عمر استفاده کنند، این امر میتواند سرعت آزمایشهای دارویی را به شدت افزایش دهد.
دانستن زمان دقیق مرگ همواره موضوعی بوده که در قلمرو علمیتخیلی جای داشته، اما کاوش در ژنوم به ما نشان میدهد که علم ممکن است روزی حداقل یک تخمین تقریبی از این زمان را در اختیار ما قرار دهد.
