جوان‌سازی مولکولی؛ دانشمندان سن سلول‌های یک فرد ۸۰ ساله را به زیر ۲۰ سال رساندند

پژوهشگران آلمانی با برنامه‌ریزی مجدد سلول‌های خونی یک فرد ۸۰ ساله، آن‌ها را به سلول‌های بنیادی عصبی تبدیل کردند که نشانگرهای مولکولی‌شان با سلول‌های افراد زیر ۲۰ سال مطابقت دارد. این فرایند در آزمایشگاه بیش از ۶۰ سال از سن مولکولی سلول‌ها کاست و می‌تواند راه تازه‌ای برای بررسی سازوکارهای پیری و بیماری‌های مرتبط با افزایش سن، ازجمله آلزایمر، فراهم کند.

بیشتر سلول‌های تخصص‌یافته بدن، با وجود داشتن دستورالعمل‌های ژنتیکی تقریباً یکسان، وظایف متفاوتی انجام می‌دهند. برای مثال، سلول‌های خونی به‌طور طبیعی به سلول‌های عصبی تبدیل نمی‌شوند. بااین‌حال، روش‌های برنامه‌ریزی مجدد سلولی به دانشمندان امکان می‌دهند هویت سلول‌ها را تغییر دهند و آن‌ها را به انواع دیگری از سلول‌ها تبدیل کنند.

ساینس‌دیلیدر این روش، پژوهشگران دانشگاه بُن آلمان از مجموعه‌ای از پروتئین‌ها به نام عوامل رونویسی استفاده می‌کنند که فعالیت ژن‌ها را تنظیم می‌کنند. تغییر در فعالیت این عوامل می‌تواند مسیر رشد سلول را تغییر دهد و هویت تازه‌ای برای آن ایجاد کند.

کاهش بیش از ۶۰ سال از سن مولکولی سلول‌ها

پژوهش‌های قبلی همین محققان نشان داده بود که سلول‌های عصبی تولیدشده با این روش، پس از پیوند به مغز موش‌ها می‌توانند با نورون‌های موجود ارتباط برقرار کنند. پژوهش جدید بر تغییر دیگری در جریان برنامه‌ریزی مجدد تمرکز داشت: جوان‌شدن مولکولی سلول‌ها. برای اندازه‌گیری این تغییر، محققان ساعت‌های اپی‌ژنتیکی را بررسی کردند. این ساعت‌ها با تحلیل تغییرات شیمیایی روی DNA، سن زیستی سلول را تخمین می‌زنند.

نتایج نشان داد سلول‌های بازبرنامه‌ریزی‌شده‌ای که از فردی ۸۰ ساله گرفته شده بودند، الگوی سنی مشابه سلول‌های افراد زیر ۲۰ سال داشتند. این جوان‌شدن اپی‌ژنتیکی فقط به تغییر نشانگرهای مولکولی محدود نیست و باعث می‌شود سلول‌ها نیز مانند سلول‌های جوان‌تر رفتار کنند.

در روش‌های پیشین، پژوهشگران ابتدا سلول‌های بالغ را به سلول‌های بنیادی پرتوان تبدیل می‌کردند. سلول‌های پرتوان توانایی تبدیل‌شدن به انواع مختلف سلول‌های بدن را دارند. سپس این سلول‌ها به سلول‌های بنیادی عصبی تبدیل می‌شدند.

اما محققان این مرحله میانی را کنار گذاشتند و سلول‌های خونی را مستقیماً به سلول‌های بنیادی عصبی تبدیل کرد. در این روش، جوان‌شدن به‌تدریج اتفاق افتاد و پژوهشگران توانستند تغییرات را بیش از ۱۰۰ روز دنبال کنند.

طبق یافته‌های مطالعه، پس از حدود ۵۰ روز، کاهش سن مولکولی سلول‌ها به حدود ۶۰ سال رسیده بود. ادامه فرایند در بازه‌ای طولانی‌تر به محققان اجازه داد تغییرات زیستی را در طول زمان بررسی کنند، نه اینکه صرفاً نتیجه نهایی را ببینند.

افزایش سن یکی از مهم‌ترین عوامل خطر بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی، ازجمله آلزایمر، است. بررسی چگونگی جوان‌شدن سلول‌ها می‌تواند به دانشمندان کمک کند سازوکارهای مولکولی پیری و ارتباط آن‌ها با چنین بیماری‌هایی را بهتر بشناسند. بااین‌حال، این پژوهش به معنای دستیابی به روشی برای معکوس‌کردن پیری در بدن انسان نیست. نتایج فعلی به تغییر سن مولکولی سلول‌ها در شرایط آزمایشگاهی مربوط می‌شود و کاربرد احتمالی آن برای درمان بیماری‌ها به تحقیقات بیشتری نیاز دارد.

یافته‌های این مطالعه در ژورنالAging Cellمنتشر شده است.

برای ارزیابی پایداری، امنیت و نگهداری این زیرساخت، راهنمای پشتیبانی شبکه را نیز مطالعه کنید.