امیدواریهای جدید برای کند کردن روند پیری
پژوهشگران روش جدید ابداع کردهاند که میتواند برای کاهش علائم بیماریهای ناشی از پیری مؤثر باشد و شرایط «کهنسالی سالم» را فراهم کند
اصلیترین پژوهشهای علمی در مورد کهنسالی، درباره کلاهکهای کوچکی است که در انتهای کروموزومهای ما قرار گرفتهاند و نام آنها تلومر(telomeres) است. این رشتههای محافظ DNA هر بار که سلول تقسیم میشود کمی کوتاهتر میشوند، اما پژوهشگران با مداخله در این فرایند، امیدوارند که روزی بتوانند بر روند پیری و اثرات ناشی از آن تأثیر بگذارند. اکنون گروهی از دانشگاه هاروارد پژوهشهایی را آغاز کردهاند که براساس آن، مجموعهای از مولکولهای کوچک میتوانند اندازه تلومرها را در موشها بازیابی کنند. نیواطلس در گزارشی نوشته است: تلومرها را میتوان شبیه بخش پلاستیکی و انتهایی بند کفش تصور کرد که از پراکنده شدن و فرسودگی کد DNA ژنوم جلوگیری میکند و نقش مهمی در فرایند «کهنسالی سالم» بازی میکند اما هر بار که یک سلول تقسیم میشود، تلومرها کمی کوتاهتر میشوند و این اتفاق بارها و بارها تکرار میشود تا سلول، دیگر نمیتواند تقسیم شود و در نهایت میمیرد. این روند با پیری و بیماری، از جمله یک بیماری ژنتیک نادر به نام
(dyskeratosis congenita (DC ارتباط دارد. این بیماری بهدلیل پیر شدن زودرس سلولها ایجاد میشود و این همان موضوعی است که تیم دانشگاه هاروارد توجه خود را به آن معطوف کرده و امیدوار است که گزینههای درمانی دیگری را پیشنهاد دهد. یکی از این درمانهای رایج پیوند مغز استخوان است که ریسک بالا و البته مزایای محدودی دارد. یکی از راههای ابتلا به DC از طریق جهش ژنتیک است که آنزیمی به نام تلومراز را مختل میکند. این آنزیم در حفظ یکپارچگی ساختاری کلاهکهای تلومر نقش مهمی دارد. به همین دلیل، پژوهشگران به امید یافتن راههایی برای کند کردن یا حتی معکوس کردن اثرات پیری و بیماریهایی مانند DC، چندین دهه است که تلومراز را در مرکز تحقیقات خود قرار دادهاند. سانیت آگاروال، متخصص بیمارستان تحقیقاتی کودکان بوستون و پژوهشگر ارشد این راهکار جدید پژوهشی میگوید: پس از آنکه تلومراز انسانی شناسایی شد، بسیاری از استارتاپهای حوزه بیوتکنولوژی با سرمایهگذاری قابلتوجه راهاندازی شد اما نتیجهای بهدست نیامد. اکنون هیچ دارویی برای این مورد در بازار وجود ندارد و شرکتهای مختلف فقط آمدهاند و رفتهاند. آگاروال دهه گذشته را صرف مطالعه زیستشناسی تلومراز کرده است. او و تیمش در سال 2015 ژنی به نام PARN را کشف کردند که در عملکرد آنزیم تلومراز نقش دارد. این ژن در شرایط عادی یک عنصر مهم تلومراز به نام TERC را پردازش و تثبیت میکند، اما هنگامی که جهش یابد باعث تولید کمتری از آنزیم میشود و به این ترتیب، تلومرها زودتر از حالت عادی کوتاه میشوند. پژوهشگران دانشگاه هاروارد برای این مطالعه جدید بیش از 100هزار ماده شیمیایی شناخته شده را با هدف یافتن ترکیباتی که بتوانند عملکرد سالم PARN را حفظ کنند، غربالگری کردند. این تلاش آنها را به ترکیبات معدودی رساند که بهنظر میرسید قابلیت انجام چنین کاری را به وسیله مهار آنزیمی به نام PAPD5 که به جدا کردن PARN و بیثبات کردن TERC کمک میکند، دارند. نها ناگپال، از دانشکده پزشکی هاروارد و نویسنده اول این پژوهش جدید میگوید: ما فکر کردیم اگر PAPD5 را هدف قراردهیم، میتوانیم از TERC محافظت کنیم و تعادل مناسب تلومراز را به حالت اول بازگردانیم. این مواد شیمیایی که در آزمایشگاه روی سلولهای بنیادی آزمایش شده، از سلولهای بیماران مبتلا به DC ساخته شده است. این ترکیبات سطح TERC را در سلولهای بنیادی افزایش میدهند و تلومرها را به طول طبیعی خود بازمیگردانند. درواقع این تیم در نظر داشت که به جای یک رویکرد غیرمتمرکز و پراکنده، در یک شرایط ایمن آزمایشها را انجام دهد تا ببیند آیا این درمان واقعا میتواند سلولهای بنیادی حاوی عناصر مناسب برای تشکیل تلومراز را هدف قرار دهد یا نه.
این گروه پژوهشی، بهطور خاص، میخواست ببیند که آیا این پژوهش میتواند با شناسایی داروهای مهارکننده PAPD5 به بخش مهم دیگری از تلومراز، یعنی مولکولی به نام TERT دست یابد یا خیر؟ برای انجام این کار، این گروه پژوهشی در مرحله بعدی آزمایشها، از سلولهای بنیادی خون انسان استفاده کرد و در ژن PARN جهشهایی را ایجاد کرد که منجر به بیماری DC میشود. این سلولها سپس در موشهایی که با این ترکیبات تحتدرمان قرارگرفتهبودند جاگذاری شد. این گروه دریافت که این درمان باعث افزایش TERC شد، طول تلومر را در سلولهای بنیادی ترمیم کرد و هیچ نشانهای از بیماری در این جوندگان مشاهده نشد.
ناگپال میگوید: این اتفاق ما را برای انجام یک درمان بالینی امیدوار کرد. گروه پژوهشی هاروارد اکنون تلاشهای خود را ادامه میدهد تا اثبات کند که این مولکولهای کوچک راهی مؤثر و ایمن برای متوقف کردن DC و سایر بیماریها هستند. آگاروال میگوید: ما تصور میکنیم این داروها میتوانند یک گروه جدید از داروهای خوراکی باشند تا سلولهای بنیادی را در بدن هدف قراردهند. ما انتظار داریم با احیای تلومرها در سلولهای بنیادی، ظرفیت احیای بافت در خون، ریهها و سایر اندامهای مبتلا به بیماری DC و سایر بیماریها افزایش یابد. براساس تعریف سازمان بهداشت جهانی، « کهنسالی سالم» به معنی ایجاد محیط و فرصتهایی است که افراد بتوانند کاری را انجام دهند یا آنگونه باشند که احساس ارزشمندی در آنها ایجاد شود.
بدون نتیجه در گذشته
پس از آنکه تلومراز انسانی شناسایی شد، بسیاری از استارتاپهای حوزه بیوتکنولوژی با سرمایهگذاری قابلتوجه راهاندازی شد اما نتیجهای بهدست نیامد. هنوز هم هیچ دارویی برای بیماریهایی مانند DC در بازار وجود ندارد و شرکتهای مختلف فقط آمدهاند و رفتهاند