Cell: یک مولکول علائم پیری را در عضلات و مغز معکوس می‌کند

به گزارش مجله خبری نگار، یک مطالعه جدید نشان داده است که یک مولکول کوچک می‌تواند قدرت عضلات را بازیابی کند، رشد سلول‌های مغزی را تحریک کند و التهاب را در موش‌های پیر کاهش دهد.

تاکنون، این مولکول ضد پیری فقط در آزمایشگاه روی جوندگان و سلول‌های انسانی آزمایش شده است. اما محققان می‌گویند نتایج به اندازه کافی قانع‌کننده هستند که بتوان احتمالاً ظرف چند سال آینده، این ترکیب را روی انسان آزمایش کرد.

دکتر رونالد دپینو، نویسنده ارشد مطالعه و استاد و رئیس سابق مرکز سرطان‌ام‌دی اندرسون دانشگاه تگزاس، گفت: «با توجه به داده‌های پیش‌بالینی قانع‌کننده، فکر می‌کنم توجیهی برای ادامه کار وجود دارد.»

دپینو گفت: «ما مطمئن هستیم که این مکانیسم تأثیر مفیدی بر عواملی که بر طول عمر تأثیر می‌گذارند، خواهد داشت و به افراد اجازه می‌دهد در سنین پیری زندگی سالم‌تری داشته باشند.»

در مطالعه جدیدی که در مجله Cell منتشر شده است، دانشمندان به دنبال افزایش مقدار پروتئینی بودند که معمولاً با افزایش سن کاهش می‌یابد: ترانس کریپتاز معکوس تلومراز (TERT).

TERT یک چرخ‌دنده کلیدی در دستگاه سلولی است که طول تلومرها، کلاهک‌های محافظی که از ساییده شدن انتهای کروموزوم‌ها جلوگیری می‌کنند، را افزایش می‌دهد. کوتاه شدن تلومر‌ها با پیری و بیماری‌های مرتبط با سن مانند سرطان مرتبط دانسته شده است. این کوتاه شدن تا حدی به این دلیل رخ می‌دهد که با افزایش سن، علائم شیمیایی روی کروموزوم‌های ما جمع می‌شوند و باعث تغییرات به اصطلاح "اپی ژنتیک" می‌شوند. برخی از این تغییرات ژن TERT را خاموش می‌کنند و باعث می‌شوند سلول‌ها پروتئین کمتری تولید کنند.

این امر یکپارچگی تلومر‌ها را تهدید می‌کند و تأثیرات گسترده‌ای بر میزان بیان سایر ژن‌ها دارد. به این دلیل است که به نظر می‌رسد TERT یک کنترل‌کننده اصلی است که به تنظیم مجموعه‌ای از ژن‌های مرتبط با پیری، از جمله ژن‌های دخیل در رشد و پیری سلول‌های مغزی، کمک می‌کند. حالتی شبیه زامبی که با افزایش سن بدن، سلول‌های بیشتری وارد آن می‌شوند. با افزایش تعداد این زامبی‌ها، آنها باعث التهاب مخرب در بدن می‌شوند.

دپینو گفت: «آزمایشگاه ما اولین آزمایشگاهی بود که نشان داد پیری یک فرآیند برگشت‌پذیر است» و اینکه TERT ممکن است واسطه این برگشت باشد. در سال ۲۰۱۰، دپینو و همکارانش گزارش دادند که وقتی ژن TERT را در موش‌ها با استفاده از تکنیک‌های تجربی غیرفعال کردند، حیوانات دچار پیری زودرس شدند.

دپینو گفت: «وقتی دوباره آن را روشن کردیم، انتظار داشتیم که روند پیری متوقف شود. اما در عوض، شاهد جوان‌سازی بودیم.»

این جوان‌سازی در سلول‌های سراسر بدن مشهود بود. کار بعدی این تیم نشان داد که بازیابی سطح TERT «جوان» در مدل موشی آلزایمر، علائم بیماری، از جمله تجمع پروتئین‌های غیرطبیعی در مغز را معکوس کرد.

با توجه به این نتایج، در مطالعه جدید، دانشمندان می‌خواستند ترکیبات شبه‌دارویی پیدا کنند که بتوانند سطح TERT را به سطوحی که در سلول‌های جوان سالم دیده می‌شود، افزایش دهند. آنها با استفاده از سلول‌های موش اصلاح‌شده برای حمل نسخه انسانی ژن TERT، غربالگری را طراحی کردند. در مجموع، آنها ۶۵۳۰۰۰ ترکیب را غربالگری کردند و روی ترکیبی که بیشترین تأثیر را داشت، به توافق رسیدند که آن را ترکیب فعال‌کننده TERT (TAC) نامیدند.

در مطالعات آزمایشگاهی، این مولکول میزان TERT را در سلول‌های سالم انسان و در سلول‌های مشتق شده از افراد مبتلا به سندرم ورنر، یک اختلال نادر که باعث پیری سریع و زودرس می‌شود، افزایش داد. سلول‌های دومی هنگام قرار گرفتن در معرض این مولکول، تلومر‌های خود را به طور قابل توجهی طولانی‌تر کردند.

در موش‌هایی که TAC دریافت کردند، این مولکول TERT را در بافت‌های سراسر بدن، از جمله مغز، افزایش داد. دپینو گفت، این نشان می‌دهد که این دارو به راحتی وارد مغز می‌شود، کاری که بسیاری از مولکول‌ها نمی‌توانند انجام دهند.

محققان در موش‌های مسن‌تر، درمان کوتاه‌مدت با TAC که حدود یک هفته طول کشید و درمان مزمن که شش ماه طول کشید را بررسی کردند. درمان کوتاه‌مدت علائم پیری را در سلول‌های خونی معکوس کرد؛ یک عامل پیری شناخته‌شده را در بسیاری از بافت‌ها کاهش داد؛ و یک مولکول کلیدی برای رشد سلول‌های مغزی را تقویت کرد. درمان طولانی‌مدت، رشد سلول‌های مغزی را در هیپوکامپ، یک مرکز حافظه کلیدی در مغز، افزایش داد و همچنین به نظر می‌رسد عملکرد جوندگان را در آزمون‌های حافظه بهبود بخشید. آزمایش‌های بیشتر نشان داد که این درمان همچنین هماهنگی و قدرت عضلانی موش‌ها را بهبود بخشید.

دپینو گفت، TAC با ایجاد زنجیره‌ای از رویداد‌ها در سلول‌ها که یک تنظیم‌کننده ژن اصلی را روشن می‌کند و در نهایت ژن TERT را خاموش می‌کند، عمل می‌کند. این اثرات موقتی هستند و حدود هشت ساعت پس از تزریق به اوج خود می‌رسند و ظرف ۲۴ ساعت پس از تزریق از بین می‌روند.

او گفت، در طول این دوره زمانی، این دارو «سطح فیزیولوژیکی و جوانی TERT را بازیابی می‌کند.»

برای رساندن TAC به بیماران انسانی، کار بیشتری لازم است. گام‌های بعدی اصلاح دارو برای مؤثرتر کردن آن و شناسایی و حذف هرگونه اثر مضر خواهد بود. (در این آزمایش‌های اولیه هیچ اثری مشاهده نشد.) دپینو گفت، این دارو یا یک مشتق از آن باید قبل از ادامه آزمایش‌ها روی داوطلبان سالم و سپس روی افراد مبتلا به بیماری‌های مختلف مرتبط با سن، بیشتر روی حیوانات آزمایش شود.

دپینو گفت، این دارو از لحاظ تئوری می‌تواند به عنوان راهی برای پیشگیری از بیماری‌های مرتبط با سن قبل از شروع آنها مورد مطالعه قرار گیرد، اما احتمالاً ابتدا برای درمان یک بیماری خاص مانند آلزایمر تأیید خواهد شد.