بیشتر مردم فکر می‌کنند که چین‌وچروک، سفیدی مو و خشکی زانوها نشانه‌های اصلی پیری هستند. اما دانشمندان دهه‌هاست که بررسی می‌کنند آیا این نشانه‌ها، همراه با جهش‌های ژنتیکی، تمام حقیقت پیر شدن را آشکار می‌کنند یا خیر.
آیا جهش‌ها سن زیستی را کنترل می‌کنند؟
دانشمندان در گذشته تصور می‌کردند که جهش‌های DNA عامل اصلی زوال سلامتی در طول عمر هستند.
تحقیقات قبلی نشان داده‌اند که جهش‌های سوماتیک (که در طول زندگی فرد ایجاد می‌شوند) در بافت‌های مسن‌تر بیشتر دیده می‌شوند. بااین‌حال، مطالعات دیگر نشان داده‌اند که تمام جنبه‌های پیری را نمی‌توان فقط به این تغییرات نسبت داد.
این مسئله زمینه‌ساز تحقیقات جدیدی در مورد فرآیندهای “اپی‌ژنتیکی” شد، یعنی تغییراتی که روی DNA تأثیر می‌گذارند بدون اینکه توالی اصلی آن را تغییر دهند. این تغییرات می‌توانند فعالیت ژن‌ها را تنظیم کنند و به نظر می‌رسد که با افزایش سن، الگوهای مشخصی را دنبال می‌کنند. دانشمندان این الگوها را از طریق آزمایش‌هایی به نام “ساعت‌های اپی‌ژنتیکی” اندازه‌گیری می‌کنند.
نقش جهش‌های تصادفی در پیری
در مطالعه‌ای جدید، محققان از نمونه‌های تومور و بافت‌های غیرسرطانی هزاران بیمار استفاده کردند تا بررسی کنند که آیا می‌توانند ارتباطی بین جهش‌های ژنتیکی و نشانگرهای اپی‌ژنتیکی پیدا کنند یا خیر.
آن‌ها متوجه همپوشانی قابل‌توجهی شدند: هنگامی که یک جهش تصادفی ظاهر می‌شد، مناطق اطراف آن تغییرات قابل‌توجهی را در یک نشانگر اپی‌ژنتیکی خاص به نام متیلاسیون نشان می‌دادند.
محققان دریافتند که نقاط جهش‌یافته، سطح متیلاسیون کمتری دارند و زمانی که این تغییرات رخ می‌دهند، مناطق اطراف نیز متیلاسیون خود را از دست داده یا مقدار بیشتری کسب می‌کنند.
درنهایت، این یافته‌ها نشان داد که الگوهای کلی متیلاسیون می‌توانند به طور دقیق سن یک فرد را تعیین کنند. این امر نشان‌دهنده ارتباط نزدیک بین جهش‌های ژنتیکی تصادفی و نشانگرهای شیمیایی است که ساعت‌های اپی‌ژنتیکی را تعریف می‌کنند.
آیا جهش‌ها روند پیری را تسریع می‌کنند؟
دکتر استیون کامینگز از مؤسسه تحقیقاتی مرکز پزشکی کالیفرنیا پسیفیک وابسته به Sutter Health می‌گوید: “این شواهدی روشن از وجود یک ارتباط است.”
او تأکید می‌کند که این ارتباط می‌تواند به دو احتمال مهم اشاره کند:
- هر دو تغییر (جهش‌های ژنتیکی و تغییرات اپی‌ژنتیکی) ممکن است توسط یک عامل ناشناخته پیری تحریک شوند.
- یا اینکه جهش‌های سوماتیک ممکن است باعث جلو رفتن این ساعت‌های زیستی شوند، به این معنی که معکوس کردن تغییرات اپی‌ژنتیکی لزوماً مشکلات اصلی مرتبط با پیری را حل نخواهد کرد.
علاوه بر این، پژوهشگران دریافتند که وقتی یک باز سیتوزین در DNA یک گروه متیل دریافت کند، احتمال جهش آن افزایش می‌یابد. این می‌تواند یک واکنش زنجیره‌ای ایجاد کند که در آن هر جهش جدید تغییرات اپی‌ژنتیکی آینده را تحت تأثیر قرار دهد.
دانشمندان امیدوارند با مطالعات بیشتر مشخص کنند که کدام یک از این فرآیندها ابتدا رخ می‌دهد یا اینکه آیا هر دو در یک چرخه پیچیده به طور همزمان اتفاق می‌افتند.
زاویه‌ای جدید در درک سلامت و بیماری‌ها
ساعت‌های اپی‌ژنتیکی مدت‌هاست که برای تشخیص بافت‌هایی که از نظر بیولوژیکی “مسن‌تر” یا “جوان‌تر” از سن واقعی فرد به نظر می‌رسند، استفاده می‌شوند.
این اندازه‌گیری‌ها معمولاً در بحث‌های مربوط به خطر بیماری‌های زودرس یا طول عمر مطرح می‌شوند. حتی ممکن است این ساعت‌ها برای پیش‌بینی تأثیر برخی از درمان‌های مرتبط با افزایش سن نیز مفید باشند.
بااین‌حال، کارشناسان هشدار می‌دهند که عوامل واقعی پشت این تغییرات اپی‌ژنتیکی هنوز نیاز به تحقیقات بیشتری دارند. برخی محققان قصد دارند جهش‌های کنترل‌شده‌ای را در سلول‌های کشت‌شده ایجاد کنند و سپس تغییرات اپی‌ژنتیکی را در طول زمان بررسی کنند.
دیگران امیدوارند که افراد را در طول چندین سال تحت نظر بگیرند و در فواصل مختلف نمونه‌برداری کنند تا بتوانند روند واقعی پیری را مشاهده کنند.
آینده تحقیقات در مورد جهش‌ها و پیری
محققان همچنین به بررسی بیماری‌هایی که با نرخ جهش بالاتری همراه هستند، علاقه‌مند شده‌اند. این شرایط ممکن است سرنخ‌های بیشتری درباره‌ی اینکه آیا تغییرات ژنتیکی تصادفی واقعاً منجر به پیری سریع‌تر می‌شوند یا نه، فراهم کند.
دانشمندان می‌خواهند بدانند که آیا جلوگیری از جهش‌های جدید، بهبود فرآیند ترمیم DNA، یا کاهش تغییرات اپی‌ژنتیکی می‌تواند طول عمر سالم را به میزان قابل‌توجهی افزایش دهد.
با وجود هیجان زیاد در جامعه علمی، یافتن مکانیسم دقیق پیری همچنان دشوار است. داده‌های بیشتر نشان خواهد داد که آیا جهش‌ها و تغییرات اپی‌ژنتیکی فقط نشانه‌هایی از یک فرآیند عمیق‌تر پیری هستند یا خودشان نقش اصلی را ایفا می‌کنند.
تعادل بین امید و احتیاط
برای بیشتر مردم، مفهوم “سن زیستی” هنوز مانند یک معما به نظر می‌رسد. اما محققان این یافته‌های جدید را فرصتی برای گسترش درک ما از فرآیندهای داخلی پیری می‌دانند.
هرگونه درک بیشتر از این مکانیسم‌های اساسی در نهایت به پیشرفت این حوزه کمک خواهد کرد.
دانشمندان امیدوارند با بررسی نحوه واکنش سلول‌ها به تغییرات هدفمند اپی‌ژنتیکی، مشخص کنند که آیا تنظیم این نشانگرها می‌تواند مزایای واقعی برای سلامتی داشته باشد یا نه.
نتایج این پژوهش، همراه با مشاهدات بلندمدت درباره‌ی نحوه‌ی ایجاد جهش‌ها در بافت‌های مختلف، می‌تواند نقش مهمی در بهبود ابزارهای ضدپیری فعلی ایفا کند.
این مطالعه در مجله Nature Aging منتشر شده است.
