اگر مساله «پیری» را حل کنیم تا چقدر می‌توانیم عمر کنیم؟

اگر پیری در ژنوم ما حک شده، دانشمندان می‌توانند سلول‌های ما را با دستکاری ژن‌هایی که در پیری محوری هستند، از نو برنامه‌ریزی کنند. این نیازمند یک تکنولوژی است که درحال‌حاضر آن را در اختیار نداریم؛ اما ماگالیائس فکر می‌کند که می‌توان آن را ساخت.

انسان چقدر می‌تواند زنده باشد؟ امید به زندگی در طول قرن گذشته عموماً به‌لطف بهبود اوضاع زندگی و پیشرفت‌های پزشکی بسیار بهبود پیدا کرده است. اما پژوهش‌ها روی جمعیت انسان‌های شکارچی-گردآورنده نشان می‌دهد افرادی که از بیماری‌ها و مرگ‌های وحشیانه می‌گریختند، هفت یا هشت دهه زنده می‌ماندند. این یعنی طول عمر متداول ما شاید ایستا باشد: حدود ۷۰ سال. با پزشکی پیشرفته و رفتار محتاطانه شاید بتوان یک یا دو دهه به آن اضافه کرد. برخی از متخصصان ژنتیک باور دارند که حد سفت‌وسختی در حدود ۱۱۵ سال طی فرایند تکامل درون ژنوم ما حک شده است.

دانشمندان دیگر، در دنیای سریع پژوهش‌های پیری یا درواقع پیری‌شناسی، عقیده دارند که ما می‌توانیم بسیار بیشتر زندگی کنیم. می‌دانیم که تعدادی از ترکیب‌ها طول عمر حیوانات آزمایشگاهی را اندکی افزایش می‌دهند. اما همچنان برخی دانشمندان بلندپروازتر هستند – بسیار بلندپروازتر.

«خوآئو پدرو د ماگالیائس» (João Pedro de Magalhães)، استاد پیری‌شناسی زیستی-مولکولی در دانشگاه بیرمنگام انگلیس، فکر می‌کند انسان‌ها می‌توانند تا ۱٬۰۰۰ سالگی عمر کنند. او ژنوم تمام حیوانات درازعمر را بررسی کرده است؛ ازجمله وال قطبی (که می‌تواند به ۲۰۰ سالگی برسد) و موش حفار برهنه.

نتیجه‌گیری غافلگیرکننده او، این بوده است: اگر پیری را در سطح سلولی حذف کنیم، انسان‌ها می‌توانند برای یک هزاره و احتمالاً تا ۲۰٬۰۰۰ سال زندگی کنند.

این چطور ممکن است؟ اگر پیری در ژنوم ما حک شده، دانشمندان می‌توانند سلول‌های ما را با دستکاری ژن‌هایی که در پیری محوری هستند، از نو برنامه‌ریزی کنند. این نیازمند یک تکنولوژی است که درحال‌حاضر آن را در اختیار نداریم؛ اما ماگالیائس فکر می‌کند که می‌توان آن را ساخت.

پدربزرگ او در اثر ذات‌الریه مرد؛ یکی از دلایل اصلی مرگ در دهه ۱۹۲۰. وقتی ماگالیائس در کودکی به همان بیماری مبتلا شد، به‌سادگی با یک دوز پنی‌سیلین درمان شد. او فکر می‌کند که دانشمندان می‌توانند به همین صورت درمان‌هایی را برای پیری توسعه دهند؛ تلاشی که حالا خود او حرفه‌اش را وقف آن کرده است. او می‌گوید: «من می‌خواهم مرگ را فریب دهم.»

متنی از یک گفتگو با او را در اینجا می‌خوانیم:

فریب مرگ تا حالا چطور بوده است؟

من فکر نمی‌کنم در آینده‌ای نزدیک دارویی داشته باشیم که همان‌طور که پنی‌سیلین عفونت‌ها را درمان می‌کند، پیری را «درمان» کند. اما ماده‌ای به نام «راپامایسین» بسیار نویدبخش است. این ماده طول عمر حیوانات را ۱۰ تا ۱۵ درصد افزایش می‌دهد و برای کاربرد‌های انسانی تأیید شده است؛ مثلاً برای بیمارانی که عضو دریافت می‌کنند، هیچ عوارض جانبی ندارد.

من خوش‌بینم که ما دارو‌هایی مانند استاتین‌ها [روزانه برای کاهش ریسک بیماری‌های قلبی مصرف می‌شود]توسعه خواهیم داد که هر روز برای افزایش طول عمر مصرف می‌کنیم. اگر بتوانید پیرشدن را ۱۰ یا حتی ۵ درصد کند کنید، بازهم بسیار شگفت‌انگیز خواهد بود.

راپامایسین چگونه کار می‌کند؟

راپامایسین کار‌های زیادی در سلول‌ها می‌کند، اما بسیاری از آثار آن شامل کندکردن رشد و متابولیسم سلول است؛ به همین دلیل روی فرایند پیری تأثیر می‌گذارد.

مادربزرگ شما ۱۰۳ سال زندگی کرد. آیا او نیز راپامایسین مصرف می‌کرد یا عمر طولانی او دلیل دیگری داشت؟

فکر کنم بیشتر به‌خاطر آفتاب و ساحل بود! می‌دانیم که صدساله شدن به‌احتمال‌زیاد ژنتیکی است. مادربزرگ من واقعاً ورزش نمی‌کرد و غذا‌های چندان سالمی نمی‌خورد. او سیگار هم نمی‌کشید. درواقع عادت‌های بدی نداشت، اما عادت‌های خوب خاصی هم نداشت؛ بااین‌حال، تقریباً تا آخر عمر بسیار سالم بود. به‌ندرت او را در بیمارستان می‌دیدید. برای او، عوامل ژنتیکی و محیطی و کمی هم شانس دخیل بودند.

شما ژنوم‌های حیوانات بسیار درازعمر (مانند نهنگ قطبی که تا ۲۰۰ سال عمر می‌کند) را توالی‌یابی کرده‌اید. ژن‌های آن‌ها چه تفاوتی با ما دارند و چه چیز‌هایی را می‌توانیم از آن‌ها یاد بگیریم؟

حیوانات درازعمر مختلف، مانند انسان‌ها، نهنگ‌ها و موش‌ها، همگی باید بر مشکلات یکسانی غلبه کنند؛ مانند سرطان. اما آن‌ها حقه‌های مولکلی متفاوتی را برای طول عمر زیاد به‌کار می‌گیرند. در مورد نهنگ‌های قطبی، به‌نظر می‌رسد که آن‌ها بازسازی DNA بسیار بهتری دارند. آزمایش رؤیایی من این است که ژن نهنگ قطبی را درون یک موش کار بگذاریم و ببینیم موش می‌تواند بیشتر زندگی کند یا نه.

یک مثال واضح دیگر ژن p ۵۳ است که ارتباطی قوی با سرکوب سرطان دارد. فیل‌ها چندین کپی از این ژن دارند که آن‌ها را در برابر سرطان مقاوم می‌سازد. چند ژن احتمالی دیگر نیز هستند که آن‌ها را کشف کرده‌ایم، اما نه در فیل‌ها، بلکه در موش‌های حفار برهنه.

چرا موش‌های حفار برهنه این‌قدر جالب هستند؟

موش‌های حفار برهنه جالبند، زیرا می‌توانند تا ۳۰ سال زنده بمانند. بااین‌حال، از موش‌ها که حدود چهار سال زندگی می‌کنند، کوچک‌ترند. پس یک جونده کوچک دارید که با موش خویشاوند است، اما بسیار بیشتر عمر می‌کند و به سرطان مبتلا نمی‌شود.

راز آن‌ها چیست؟

در مورد مقاومت در برابر سرطان و کلاً پیری، این توانایی را دارند که به آسیب DNA واکنش نشان دهند و آن را بازسازی کنند. اما آستانه تبدیل شدن یک سلول به سرطان در موش‌ها بسیار پایین‌تر از انسان‌هاست. اگر سلو‌های موش‌ها را در معرض آسیب DNA قرار دهید، سرطان خواهند گرفت. اگر سلول‌های موش‌های حفار برهنه را در معرض همان آسیب بگذرید، مشکل حل خواهد شد؛ آن‌ها سرطان نمی‌گیرند.

پس اگر موش‌ها فقط چند سال زندگی می‌کنند و موش‌های حفار برهنه ۳۰ سال و ما حدود ۸۰ سال زندگی می‌کنیم، آیا این یعنی می‌توانیم طول عمر خود را به‌طور ژنتیکی برنامه‌نویسی کنیم؟

نظریه غالب پیری درباره فرسودگی و گسیختگی بوده است؛ آسیب‌هایی که در سلول‌ها انباشته می‌شوند و اجزای درون بدن ما که در طول زمان از کار می‌افتند. من هیچ‌وقت این را دوست نداشته‌ام، چون انسان‌ها اشیای بی‌جان نیستند. البته که آسیب وجود دارد و پیری اغلب بسیار قطعی است؛ تقریباً مانند یک برنامه. یک موش ۲۰ تا ۳۰ بار سریع‌تر از یک انسان پیر می‌شود.

ویژگی‌های پیری بسیاری وجود دارد که برای همه و در تمام گونه‌ها رخ می‌دهند؛ مانند ازدست‌دادن جرم عضلات. این چیزی نیست که تصادفی به‌نظر برسد؛ گویا کاملاً از پیش تعیین‌شده است. به همین دلیل فکر می‌کنم پیری بیشتر شبیه به یک مشکل نرم‌افزاری است، نه یک مشکل سخت‌افزاری.

فرضیه من این است که ما یک مجموعه بسیار پیچیده برنامه‌های شبه‌کامپیوتری در بدن خود داریم که ما را به انسان‌هایی بالغ تبدیل می‌کنند. اما شاید برخی از این برنامه‌ها، وقتی در باقی عمر ما ادامه می‌یابند، مخرب می‌شوند.

یک مثال می‌زنید؟

یک مثال مشهور دگرگونی تیموس است. تیموس غده‌ای است که لنفوسیت تی تولید می‌کند که برای سیستم ایمنی بسیار مهم است. اما بسیار زود ناپدید می‌شود؛ حدوداً در ۲۰ سالگی – اگر چاق هستید زودتر، اگر ورزشکار هستید دیرتر. اساساً این غده تبدیل به چربی می‌شود. این به نظر من بسیار برنامه‌ریزی‌شده است. این یک نمونه مشهور از چندنمودی متخاصم است؛ جایی که یک فرایند مفید در ابتدای عمر، بعد‌ها مضر می‌شود.

چرا سیستم ایمنی در پیری مهم است؟

من فکر می‌کنم سیستم ایمنی یک میوه پایین در درخت پیری است. آثاری سیستماتیک دارد و در طول زمان تحلیل می‌رود. به همین دلیل است که بیماری‌هایی مثل کووید برای سالمندان بسیار خطرناک می‌شوند. اما بافت‌های خاصی، مانند تیموس، هستند که می‌توانید برای جوان‌سازی آن‌ها را هدف بگیرید. این برای من یک نقطه شروع است.

آزمایش‌هایی در موش‌ها هستند که نشان می‌دهند اگر تنها یک عامل رونویسی [یک پروتئین که بر اساس مواد ژنتیکی عمل می‌کند]را تغییر دهید، تیموس احیا می‌شود. روی کاغذ، من قانع شده‌ام که می‌توانیم مداخلاتی ریشه‌ای مانند این داشته باشیم که «نرم‌افزار» ژنتیکی خود را از نو بنویسیم و بیولوژی انسان را از نو طراحی کنیم تا پیری را به تأخیر بیندازیم و حتی معکوس کنیم. در عمل این سخت است، اما در تئوری فکر می‌کنم پتانسیل‌های بزرگی وجود دارد.

چقدر پتانسیل وجود دارد؟ اگر از پیری رها شویم، چقدر می‌توانیم عمر کنیم؟

من درحقیقت چند سال قبل محاسباتی را انجام دادم و دریافتم که اگر بتوانیم پیری انسان را «درمان» کنیم، میانگین طول عمر انسان هزار سال خواهد شد. طول عمر بیشینه، اگر از تصادف‌ها و مرگ‌های خشونت‌آمیز اجتناب شود، می‌تواند به ۲۰٬۰۰۰ سال برسد. این شاید زیاد به‌نظر برسد، اما برخی از گونه‌ها می‌توانند صد‌ها سال زندگی کنند و در برخی موارد هزاران سال. [مانند اسفنج‌های شیشه‌ای و کاج زبرمیوه غربی.]اگر بتوانیم بیولوژی خود را به‌گونه‌ای بازطراحی کنیم که سرطان حذف شود و از کنش‌های مخرب برنامه ژنتیکی خود رها شویم، مزایای آن برای سلامتی حیرت‌آور خواهد بود.

این به‌نظر یک حالت نهایی است. آیا چنین مداخلات عمیقی ممکن خواهد بود؟

من فکر می‌کنم که ممکن است. آیا به‌زودی این اتفاق می‌افتد؟ فکر می‌کنم که این بسیار نامحتمل باشد. حتی اگر بتوانید بفهمید پیری چگونه رخ می‌دهد، توسعه مداخلات کار ساده‌ای نخواهد بود.

من یک نویسنده علمی-تخیلی بلندپرواز نیز هستم و چیزی که فهمیده‌ام رمان‌هایی هستند که ۱۰۰ تا ۱٬۰۰۰ سال آینده را به تصویر می‌کشند؛ در آینده‌ای که تکنولوژی‌های بسیار متنوعی انسان‌ها را قادر به انجام کار‌هایی خارق‌العاده مانند سفر بین ستاره‌ها می‌کنند؛ اما آن‌ها همچنان درحال پیرشدن هستند. اما من فکر می‌کنم تا آن موقع پیری را حل کرده‌ایم.

منبع:دیجیاتو