انتشار این مقاله


شاید سفر در زمان، حداقل در دنیای سلول‌ها امکان‌پذیر باشد

برای اولین بار دانشمندان از برنامه‌ریزی مجدد سلول‌ها برای معکوس کردن فرآیند پیری در حیوانات زنده استفاده کرده‌اند. در این طرح موش‌هایی با پیری زودرس که به چشمه‌ی حیات دسترسی پیدا کردند، طول عمرشان ۳۰% بیشتر از انواع کنترل شده بود. این تکنیک با استفاده از سلول‌های بنیادی چندتوانه‌ی القایی (iPSCs) اجرا شد که به […]

برای اولین بار دانشمندان از برنامه‌ریزی مجدد سلول‌ها برای معکوس کردن فرآیند پیری در حیوانات زنده استفاده کرده‌اند. در این طرح موش‌هایی با پیری زودرس که به چشمه‌ی حیات دسترسی پیدا کردند، طول عمرشان ۳۰% بیشتر از انواع کنترل شده بود.

این تکنیک با استفاده از سلول‌های بنیادی چندتوانه‌ی القایی (iPSCs) اجرا شد که به دانشمندان این توانایی را می‌دهد تا سلول‌های پوست را به حالت پایه و شبیه وضعیت رویانیشان دربیاورند. از آنجایی که این سلول‌های قابلیت تبدیل به دیگر انواع را نیز دارند اکنون محققان نشان داده‌اند این سلول‌های می‌توانند موجودات زنده را جوان کرده و علاوه بر آن ساعتشان را نیز به عقب برگردانند.

Pradeep Reddy از مؤسسه‌ی Salk برای مطالعات زیستی:

در طی تحقیقات گذشته سلول‌هایی معرفی شده‌اند که کاملاً به وضعیت سلول‌های بنیادی خود برگشته بودند ولی ما برای اولین نشان دادیم که با بیان این فاکتورها برای مدتی کوتاه، می‌توان هویت سلول‌ را ثابت نگه داشت، در حالیکه نشانه‌های مرتبط با پیری را معکوس کرد.

تکنیک استفاده از این سلول‌ها در سال ۲۰۰۶ توسط محقق ژاپنی Shinya Yamanaka گسترش یافت، زمانیکه فهمید می‌توان با دست‌کاری بیان چهار ژن که امروزه به نام “فاکتورهای Yamanaka” شناخته می‌شوند، سلول‌های تمایزیافته را به حالت خود در زمان جنینی برگرداند. [نوبل ۲۰۱۲ پزشکی برای تولید سلول‌های بنیادی از هر جای بدن!]

yamanaka-factors-virtualdr-ir
چهار ژن (عوامل یاماناکا) که موجب تولید سلول‌های بنیادی از سلول‌های تمایزیافته می‌شوند.

اما با این که برنامه‌ریزی مجدد سلول‌ها به وضعیتی مشابه سلول‌‌های جنینی به نظر می‌آید که می‌تواند ارگانیسم‌ها را جوان‌تر کند، همچنین عوارض خطرناکی را نیز معرفی می‌نماید. تحقیقات سال‌های ۲۰۱۳ و ۲۰۱۴ نشان داد که این سلول‌ها در جانوران زنده کشنده هستند و موجب رشد سرطانی یا نارسایی ارگان‌ها در سلول‌هایی بالغ می‌شوند که هویت خود را از دست داده‌اند. به صورتی آشکار باید استدلالی پشت این شکست‌ها می‌بود.

خوب، طرح چنین است؛ کوک ساعت سلول‌ها را آنقدر به طرف عقب می‌چرخانیم تا به زمان صفر برگردد، به وضعیتی شبیه جنینی. اما این چیزی نیست که ما می‌خواهیم، ما نمی‌خواهیم به اندازه‌ی یک جنین جوان شویم؛ پس باید دقیقاً بدانیم که می‌خواهیم به کدام زمان در گذشته سفر کنیم؟!

این طرز تفکر منجر به برنامه‌ریزی مجدد سهمی شد. به جای این که ژ‌ن‌های یاماناکا را به مدت سه هفته بیان کنند تا سلول به وضعیت رویانی خود برگردد، این کار فقط برای دو تا چهار روز انجام شد.

این به آن معنیست که سلول در حالت تمایز خود بافی می‌ماند نه این که به حالت سلول بنیادی برگردد ولی تفاوت آنجاست که ما اکنون با نسخه‌ی جوان‌تری از سلول روبه‌رو هستیم.

حداقل این یک فرضیه است و محققان درباره‌ی برنامه‌ریزی مجدد سهمی که ساخت چیزهایی را که نشانه‌های اپی‌ژنیک نامیده می‌شوند، حذف می‌کند، مشکوک اند. این نشانه‌ها پوشش‌ها و برش‌هایی در ژنوم سلول‌ها هستند که تغییرات محیطی بر روی سلول القا کرده است.

با گذشت زمان، این نشانه‌ها بیش از پیش بیان شده و کارایی سلول‌ها را تخریب می‌کنند و در همکاری با یکدیگر چیزی را رقم می‌زنند که ما با اصطلاح پیری از آن یاد می‌کنیم. محققان این پروسه را به کتابی خطی تشبیه می‌کنند که به خاطر اصلاحات دستنویس زیاد از اعتبار ساقط شده است.

در پایان عمر سلول‌ نشانه‌های فراوانی وجود دارد که خواندن آن‌ها را برای سلول مشکل کرده است. با این که این امر فرضیه است ولی شواهد آزمایش‌ها نشان می‌دهد که دانشمندان به چیزی دست یافته‌اند.

در موش‌هایی با progeria (بیماری ژنتیکی نادری که موحب پیری زودرس در حیوانات می‌شود) آن‌هایی که با تکنیک موردنظر به نوعی جوان‌سازی شده بودند به مدت ۲۴ ساعت و بقیه ۱۸ ساعت عمر کردند. گفتن این که به طور ویژه چه اتفاقی افتاده که این موش‌ها بیشتر عمر کرده‌اند، واقعاً سخت است. با این حال می‌دانیم که بیان این فاکتورها تغییراتی را در اپی‌ژنوم‌ها و آن‌هایی که به نتایج سودمند در سطح سلولی و ارگانیسمی می‌انجامند، القا می‌کنند.

ترمیم ماهیچه‌ای مختل‌شده در موش پیر (چپ) و درمان‌شده (راست) اعتبار تصویر متعلق به Juan Carlos Izpisua Belmonte Lab/Salk Institute می‌باشد.
ترمیم ماهیچه‌ای مختل‌شده در موش پیر (چپ) و درمان‌شده (راست) اعتبار تصویر متعلق به Juan Carlos Izpisua Belmonte Lab/Salk Institute می‌باشد.

این فقط افزایش طول عمر نیست که اتفاق افتاده، وضعیت سلامتی این موش‌ها، از جمله وضعیت قلبی‌عروقی و عملکرد ارگان‌ها نیز بهبود یافته است. با این پیشرفت‌های حاصله ولی هنوز بسیاری از جوانب کار آشکار نشده است. ار جمله این که آزمایش روی موش‌های سالم انجام نشده و افزایش طول عمر موش‌ها فقط جمعیت موجود در فاضلاب‌ها را شاید افزایش دهد (!) تا آزمایش‌های انسانی شروع نشده چیزی نمی‌توان گفت.

تمرکز محققان اکنون روی مولکول‌های تولیدشده در نتیجه‌ی بیان فاکتورهای یاماناکا هست تا از آن‌ها در محصولاتی مانند کرم‌ها و تزریقات برای جوان‌سازی پوست، ماهیچه و استخوان استفاده شود.

یافته‌های این تحقیقات در Cell منتشر شده است.

علی تقی‌زاده


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *