عاجل.. علماء يكتشفون "مفتاحًا رئيسيًا" يخلص جسم الإنسان من الشيخوخة

يبدو علاج الشيخوخة وكأنه شيء مأخوذ من فيلم خيال علمي جامح مثل The Substance.

لكن العلماء قد يكونون الآن قريبين من جعل هذا حقيقة واقعة.

قال باحثون من جامعة أوساكا في اليابان إنهم اكتشفوا "مفتاحًا رئيسيًا" للخلية يمكنه عكس عملية الشيخوخة.

قد يكون هذا البروتين، المسمى AP2A1، هو المفتاح للعلاجات المستقبلية التي من شأنها إعادة الساعة البيولوجية للجسم إلى وضعها الطبيعي وإصلاح الضرر الناجم عن الشيخوخة.

مع تقدم أجسامنا في العمر، يتراكم عدد متزايد من الخلايا القديمة أو "الهَرِمة" التي تتوقف عن الانقسام والعمل كما ينبغي.

ولا تموت هذه "الخلايا الزومبي" بل تستمر في النمو وتضخ مواد كيميائية التهابية تساهم في الإصابة بالأمراض المرتبطة بالعمر.

ومع ذلك، وجد الباحثون أنهم قادرون على تحويل الخلايا المسنة إلى خلايا شابة وصحية ببساطة عن طريق تقليل كمية البروتين AP2A1.

من الناحية النظرية، يعني هذا أن العلماء قد يتمكنون من إزالة سبب الأمراض المرتبطة بالعمر مثل الزهايمر أو التهاب المفاصل من خلال عكس عملية الشيخوخة على المستوى الخلوي.

وبينما يرى العلماء أن عملية شيخوخة الجسم معقدة للغاية ولا يوجد عامل واحد مسؤول عن تقدمنا في السن.

ومع ذلك، فإنهم يرون شيخوخة الخلايا هي إحدى العمليات التي يبدو أنها تلعب دوراً هاماً في إحداث العواقب السلبية للشيخوخة.

يقول البروفيسور ريتشارد فاراجير، الخبير في شيخوخة الخلايا من جامعة برايتون والذي لم يشارك في الدراسة: "تراقب الخلايا الطبيعية عدد المرات التي يتم استدعاؤها للانقسام كآلية للوقاية من السرطان.

"وبالتالي، بعد عدد متغير من الانقسامات، تصبح هذه الخلايا شيخوخة، مما يعني أنها تقوم بتنشيط مسارات لضمان عدم انقسامها مرة أخرى".

كما أن الخلايا المسنة "تغير بشكل جذري الطريقة التي تتصرف بها" وتبدأ في إنتاج جزيئات وأنزيمات التهابية تعمل على تدهور الأنسجة المحيطة بها.

ويقول البروفيسور فاراجير "إنها تصبح سامة للجسم بشكل أساسي".

تسبب هذه العملية العديد من التغييرات في الخلية، لكن أحد أكثرها وضوحًا هو أن الخلايا تنمو حتى تصبح حجمها ستة أضعاف حجم الخلية الصغيرة.

مع نموها، تقوم الخلايا المسنة ببناء "ألياف إجهاد" سميكة تشبه السقالة والتي تمتد عبر الخلية وتعطيها دعماً إضافيًا.

يقول الدكتور بيراوان تشانتاشوتيكول من جامعة أوساكا: "ما زلنا لا نفهم كيف يمكن لهذه الخلايا المسنة الحفاظ على حجمها الضخم، مشيرًا إلى أن 'أحد الأدلة المثيرة للاهتمام هي أن ألياف الضغط تكون أكثر سمكًا في الخلايا المسنة مقارنة بالخلايا الشابة، مما يشير إلى أن البروتينات داخل هذه الألياف تساعد في دعم حجمها.'

وبما أن AP2A1 يشارك في العمليات التي تحافظ على ألياف الضغط، فقد قررت الدكتورة شانتاشوتيكول وزملاؤها التحقيق فيما إذا كان له أيضًا علاقة بشيخوخة الخلايا.

وباستخدام عملية تسمى "تداخل الحمض النووي الريبي"، أنشأ الباحثون قطعًا مصممة خصيصًا من المواد الوراثية لتثبيط أجزاء من الحمض النووي في خلايا الجلد البشري تسمى الخلايا الليفية.

وبشكل أساسي، تعمل هذه العملية على إيقاف تشغيل الأنظمة التي من شأنها أن تنتج AP2A1 بشكل طبيعي، مما يؤدي إلى انخفاض مستوياته المتراكمة في الخلية.

وعندما تم تقليل كمية AP2A1، عادت الخلايا إلى حجمها الطبيعي، وبدأت بالانقسام مرة أخرى، وأظهرت علامات الشباب.

ومن ناحية أخرى، عندما قام الباحثون بزيادة كمية AP2A1، بدأت الخلايا تصبح أكبر وأصبحت ألياف الإجهاد أكثر سمكًا.

ووصف الدكتور شينجي ديجوتشي، كبير معدي الدراسة في جامعة أوساكا، النتائج بأنها "مثيرة للاهتمام للغاية".

وأضاف أن "قمع AP2A1 في الخلايا الأكبر سنا أدى إلى عكس الشيخوخة وتعزيز تجديد الخلايا، في حين أن الإفراط في التعبير عن AP2A1 في الخلايا الشابة أدى إلى تقدم الشيخوخة". 

وعلى نحو مماثل، في الخلايا التي تم تقادمها بشكل مصطنع باستخدام الأشعة فوق البنفسجية أو العلاجات الدوائية، وجد الباحثون مستويات أعلى من AP2A1 مما كانوا يتوقعون لخلايا في هذا العمر.

وتم تكرار هذه النتائج أيضًا في الخلايا الظهارية التي تبطن سطح الأعضاء في أجزاء مختلفة من الجسم.

ويشير هذا إلى أن AP2A1 قد يكون جزءًا عالميًا من عملية الشيخوخة، بغض النظر عن كيفية حدوث الشيخوخة أو مكان حدوثها في الجسم.

وتثير هذه النتائج احتمالية مثيرة للاهتمام لاستخدام العلاجات التي تتحكم في AP2A1 كـ "علاج" للشيخوخة.

على الرغم من أن الخلايا المسنة ليست السبب الوحيد للأمراض المرتبطة بالعمر، إلا أنها تلعب دوراً هاماً في التسبب في بعض أسوأ تأثيرات الشيخوخة.

يوضح البروفيسور فاراجير: "إن الخلايا المسنة تتصرف بشكل سيء لأنها ترسل إشارات إلى الجهاز المناعي ليأتي ويزيلها، ولكن جهاز المناعة لديك يتكون أيضًا من خلايا وقدرته على التخلص منها تتراجع بمرور الوقت.

وقال "إن الأشياء السيئة التي تقوم بها هذه الخلايا تسبب بعد ذلك المشاكل التي ندركها على أنها شيخوخة، بما في ذلك كل شيء من التجاعيد إلى التكلس الوعائي" - وهو تراكم الكالسيوم في جدران الأوعية الدموية مما قد يؤدي إلى أمراض القلب وغيرها من الحالات.

يقول البروفيسور فاراجير إن تعلم كيفية إزالة الخلايا المسنة من أجسامنا يمكن أن "يغير الصحة في وقت لاحق من الحياة" من خلال إزالة سبب العديد من الحالات المرتبطة بالعمر. 

وفي بحثهم المنشور في مجلة Cellular Signalling، كتب الباحثون: "نظرًا لدوره المهم في تعديل تقدم الشيخوخة والتجديد، تشير نتائجنا إلى أن AP2A1 قد يعمل كعلامة جديدة للشيخوخة وهدف علاجي محتمل للأمراض المرتبطة بالعمر".

ومع ذلك، يحذر العلماء من أن "علاج" الشيخوخة لا يزال على الأرجح بعيد المنال.

ويقول البروفيسور فاراحير: "إن عكس الشيخوخة ليس خالياً من المخاطر لأن العديد من الخلايا تصبح شيخوخة لتجنب التحول إلى خلايا سرطانية".

وعلى نحو مماثل، قال الدكتور لازاروس فوكاس، وهو عالم يبحث في الشيخوخة في جامعة لندن والذي لم يشارك في الدراسة: "لا توجد بيانات كافية لدعم التأثير العلاجي المحتمل للتدخلات التي تستهدف AP2A1".

"هذه دراسة أجريت خارج الجسم الحي، ولا توجد بيانات نموذجية حيوانية تدعم التأثير المفيد لاستهداف AP2A1 على شيخوخة الكائن الحي."

بالإضافة إلى ذلك، يشير الدكتور فوكاس إلى أن هذه الدراسة تنظر فقط إلى كيفية تأثير شيخوخة الخلايا على بنية الخلايا أو "شكلها".

ويؤكد أن العامل الأكثر أهمية للشيخوخة هو عملية تسمى النمط الإفرازي المرتبط بالشيخوخة "SASP"، والتي لا تدرسها هذه الدراسة.

يقول الدكتور فوكاس: "إن SASP هي السمة الأساسية التي تربط بين شيخوخة الخلايا وأمراض الشيخوخة، وهي تشير إلى إفراز مجموعة كبيرة من العوامل المسببة للالتهابات التي تفرزها الخلايا المسنة وتسبب التهابًا مزمنًا مرتبطًا بأمراض الشيخوخة".

كيفيمكنللعلماءاستخدامالتيلوميرازلعكسعمليةالشيخوخة؟

نجح العلماء في فك شفرة إنزيم يعتقد أنه يوقف الشيخوخة في النباتات والحيوانات والبشر، كجزء من دراسة حديثة رائدة.

أفاد باحثون في مجلة نيتشر في أبريل الماضي أن الكشف عن بنية الإنزيم المعقد المسمى تيلوميراز قد يؤدي إلى تطوير أدوية تعمل على إبطاء عملية الشيخوخة أو منعها، إلى جانب علاجات جديدة للسرطان.

أعلن علماء عن الانتهاء من مهمة استمرت عشرين عامًا لرسم خريطة الإنزيم الذي يُعتقد أنه يمنع الشيخوخة من خلال إصلاح أطراف الكروموسومات.

وقالت الباحثة الرئيسية كاثلين كولينز، وهي عالمة في الأحياء الجزيئية بجامعة كاليفورنيا في بيركلي، في بيان: "لقد طال انتظار هذا الأمر".

وتوفر نتائج العلماء إطارًا هيكليًا لفهم طفرات مرض التيلوميراز البشري، وتمثل خطوة مهمة نحو العلاجات السريرية المرتبطة بالتيلوميراز."

ويتكون التيلوميراز من جزء من البروتين وجزء من الحمض النووي الريبوزي "المادة الوراثية التي تنقل التعليمات لبناء البروتينات"، ويعمل على أغلفة مجهرية، تعرف باسم التيلوميرات، والتي تغطي أطراف الكروموسومات الموجودة داخل جميع الخلايا.

وتحتوي كل خلية في جسم الإنسان على 23 زوجًا من الكروموسومات، بما في ذلك زوج واحد من الكروموسومات الجنسية - "X" و"Y" - والتي تختلف بين الذكور والإناث.

شبهت عالمة الأحياء الأسترالية الأمريكية إليزابيث بلاكبيرن، التي تقاسمت جائزة نوبل في الطب لعام 2009 لاكتشافها التيلوميرات ووظيفتها الوقائية في سبعينيات القرن العشرين، التيلوميرات بالأغطية البلاستيكية الصغيرة التي تحمي أربطة الحذاء من التآكل.

ولكن في نهاية المطاف، تتحلل أطراف أربطة الحذاء والتيلوميرات: ففي كل مرة تنقسم فيها الخلية، تتآكل التيلوميرات أكثر قليلاً، حتى تتوقف الخلية عن الانقسام وتموت.

ويتفق علماء الأحياء على أن هذا ربما يكون محوريًا لعملية الشيخوخة الطبيعية.