ولكن لا تزال هناك شكوك حول ما إذا كانت تقنية إعادة برمجة الخلايا يمكن أن تساعد البشر يومًا ما
Credit : D. SINCLAIR/HMS
لاختبار نظرية حول سبب تقدم الحيوانات في السن، قام فريق بحثي بتحفيز تكسر الحمض النووي DNA في الفئران ويبدو أنه أدى إلى تسريع شيخوخة هذه الفئران ، يبلغ عمر كلا القوارض في الصورة حوالي 16 شهرًا، أي في منتصف العمر بالنسبة للأنواع، ولكن تم كسر الحمض النووي الخاص بالفئران اليمنى عند عمر 5 أشهر . د. سنكلير/إتش إم إس
بعد مرور عقد من الزمن على فوز شينيا ياماناكا، عالم الأحياء بجامعة كيوتو، بحصة من جائزة نوبل لاكتشافه مزيجًا من البروتينات التي تعيد برمجة الخلايا البالغة إلى خلايا جذعية متعددة الاستخدامات، يجادل فريقان بأن البروتينات يمكن أن تعيد عقارب الساعة إلى الوراء بالنسبة لكائنات كاملة ، وربما البشر يومًا ما. استخدمت إحدى المجموعات في إحدى شركات التكنولوجيا الحيوية العلاج الجيني لتوصيل بعض ما يسمى بعوامل ياماناكا إلى الفئران المسنة ، مما أدى إلى إطالة عمرها بشكل متواضع . واتبع فريق منفصل استراتيجية مماثلة لعكس التغيرات المشابهة للشيخوخة في الفئران المعدلة وراثيا .
في كلتا الحالتين، يبدو أن عوامل ياماناكا قد أعادت جزءًا من الجينوم الجيني للحيوانات ، والتعديلات الكيميائية على الحمض النووي والبروتينات التي تساعد على تنظيم نشاط الجينات ، إلى حالة أكثر شبابًا . لكن العلماء غير المشاركين في العمل يقولون إن الاقتراحات المتعلقة بعكس العمر سابقة لأوانها . يقول مات كايبرلاين، عالم الشيخوخة بجامعة واشنطن في سياتل : "تستخدم هذه الدراسات عوامل إعادة البرمجة لعكس التغيرات اللاجينية التي تحدث أثناء الشيخوخة"، لكن هذا بعيد كل البعد عن جعل حيوان عجوز شابًا مرة أخرى .
وقد وجدت عدة مجموعات بالفعل أن الفئران المعدلة وراثيا التي تبدأ في التعبير عن عوامل ياماناكا في مرحلة البلوغ تظهر عكس بعض أعراض الشيخوخة . ولاستكشاف نهج قد يؤدي إلى علاج أكثر عملية للبشر، قامت شركة Rejuvenate Bio، ومقرها سان دييغو، بحقن فئران مسنة (عمرها 124 أسبوعًا) بفيروسات غدية (AAVs) تحمل جينات لثلاثة من العوامل، المعروفة مجتمعة مثل OSK.
عاشت هذه الحيوانات 18 أسبوعًا أخرى في المتوسط، مقارنة بـ 9 أسابيع لمجموعة المراقبة، حسبما ذكرت الشركة في طبعة أولية على موقع bioRxiv هذا الشهر. كما استعادوا جزئيًا أنماط مثيلة الحمض النووي - وهو نوع من العلامات اللاجينية - النموذجية للحيوانات الأصغر سنًا . على الرغم من أن بعض الدراسات أشارت إلى أن عوامل ياماناكا يمكن أن تعزز السرطان، إلا أن نوح ديفيدسون، كبير المسؤولين العلميين والمؤسس المشارك لشركة Rejuvenate، يقول إن الشركة لم تجد حتى الآن أي آثار سلبية واضحة في الفئران في ضوء العلاج الجيني .
يقول ستيفن أوستاد من جامعة ألاباما، برمنغهام، الذي يدرس بيولوجيا الشيخوخة : "أود أن أقول إنه أمر استفزازي، وربما يمثل اختراقًا". "لكن يجب تكرارها واستكشاف الآلية قبل أن نتمكن من الجزم بها ."
الدراسة الثانية، التي نشرت أمس في مجلة Cell، أجراها فريق بقيادة عالم الوراثة في كلية الطب بجامعة هارفارد ديفيد سنكلير، الذي دعم العديد من التدخلات المثيرة للجدل في مجال "مكافحة الشيخوخة" على مدى العقدين الماضيين. (نشأ نهج Rejuvenate من تعاون سابق بين Sinclair وDavidsohn ، لكن Sinclair لم يشارك في أبحاث الشركة، كما يقول Davidsohn.) شرع فريق Sinclair في اختبار "نظرية معلومات الشيخوخة"، التي تفترض أن أجسامنا تتقدم في السن بسبب من الخسارة التراكمية للعلامات اللاجينية . ويقول إن آليات إصلاح الحمض النووي للخلايا، والتي تعمل طوال العمر لإصلاح قطع الحمض النووي والأضرار الأخرى، هي التي تؤدي إلى تدهور هذه العلامات .
ولاختبار النظرية على الثدييات، قام الفريق بإجراء هندسة وراثية لسلالة من الفئران ، والتي عند إعطائها دواء معين، تصنع إنزيمًا يقطع الحمض النووي الخاص بها في 20 موقعًا في الجينوم، والتي يتم بعد ذلك إصلاحها بأمانة . تبع ذلك تغيرات واسعة النطاق في أنماط مثيلة الحمض النووي للخلايا والتعبير الجيني، بما يتوافق مع نظرية سنكلير . وانتهى الأمر بالفئران بتوقيع جيني أشبه بتوقيع الحيوانات الأكبر سنا، وتدهورت صحتها . وفي غضون أسابيع فقدت الشعر والصباغ . وفي غضون أشهر، أظهرت علامات متعددة للضعف وشيخوخة الأنسجة .
لمعرفة ما إذا كان التدهور اللاجيني قابلاً للعكس، قام الباحثون بحقن بعض هذه الفئران التي تبدو مسنة بمركبات AAV تحمل جينات OSK ، والتي أبلغت مجموعة سنكلير مؤخرًا أنها يمكن أن تعكس فقدان الرؤية لدى القوارض المتقدمة في السن . وتشير تحليلات عضلات الفئران والكلى وشبكية العين إلى أن الكوكتيل عكس بعض التغيرات اللاجينية الناجمة عن تكسر الحمض النووي. تشير النتائج إلى طريقة لدفع عمر الحيوان "إلى الأمام والخلف حسب الرغبة"، كما يقول سينكلير، وتدعم فكرة علاجات استهداف الجينوم للشيخوخة لدى البشر .
أشاد عالم الأحياء الجزيئية وولف ريك، مدير معهد ألتوس كامبريدج للعلوم (الذي افتتحته العام الماضي شركة ألتوس لابز التي تركز على التجديد)، بتعقيد ودقة دراسة فريق هارفارد، لكنه يقول إن الطريقة غير المباشرة للفريق في إحداث تغييرات جينية باستخدام الحمض النووي الدراماتيكي الفواصل التي يمكن أن يكون لها تأثيرات أخرى تجعل من الصعب إثبات أن هذه التغييرات هي التي تسبب الشيخوخة . ومن غير الواضح أيضًا مدى نجاح الفئران التي لديها تكسرات في الحمض النووي في محاكاة الحيوانات التي تتقدم في السن بشكل طبيعي، كما يقول جان فيج، عالم الوراثة في كلية ألبرت أينشتاين للطب .
ويشدد هو وآخرون على أن الشيخوخة هي عملية معقدة لها عوامل مساهمة متعددة، وأنه في كلا البحثين، كانت تأثيرات علاج OSK معتدلة : امتداد بسيط لمدى الحياة في إحداهما، وانعكاس جزئي للأعراض المستحثة بشكل مصطنع في الأخرى . يقول فيج: "إن القفزة التي أصبحت الشيخوخة الآن عبارة عن برنامج" يمكن إرجاعها إلى الوراء لا يبررها البحث.
ومع ذلك، ترغب كلتا المجموعتين في نقل عملهما نحو العيادة . يقول ديفيدسون إن برنامج Rejuvenate يقوم بفحص الآليات الكامنة وراء عمل العلاج وتعديل طريقة توصيله وتكوينه. ويضيف: "قد لا تكون OSK هي المجموعة النهائية" من العوامل . يقول سنكلير إن فريقه يقوم بالفعل باختبار OSK الذي يتم تسليمه بواسطة AAV في عيون القرود. "إذا سارت هذه الدراسات على القرود بشكل جيد وبدا كل شيء آمنًا بدرجة كافية بالنسبة للبشر، فإن الخطة تتمثل في التقدم فورًا إلى إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) لإجراء دراسة على واحد أو أكثر من أمراض العمى المرتبطة بالعمر".
المصدر