به گزارش آماج، پژوهشگران دانشگاه بن و بیمارستان دانشگاهی بن در آلمان موفق شده‌اند با استفاده از روشی آزمایشگاهی، سلول‌های انسانی را به شکل چشمگیری جوان‌سازی کنند. در این روش، پیش‌سازهای گلبول قرمز خون مستقیماً به سلول‌های بنیادی عصبی تبدیل شدند و در جریان این فرایند، ساعت‌های مولکولی مرتبط با سن سلول‌ها تا حد زیادی به عقب بازگشتند.
بر اساس نتایج این پژوهش، سلول‌های خونی متعلق به فردی ۸۰ ساله پس از بازبرنامه‌ریزی، سن مولکولی کمتر از ۲۰ سال را نشان دادند. این فرایند که به‌تدریج و طی چندین هفته رخ می‌دهد، می‌تواند فرصت ارزشمندی برای بررسی سازوکارهای زیستی جوان‌سازی سلولی فراهم کند. نتایج این مطالعه در مجله علمی Aging Cell منتشر شده است.
چگونه سلول‌های خون به سلول‌های بنیادی عصبی تبدیل شدند؟
بدن انسان از صدها نوع سلول مختلف تشکیل شده است. اگرچه این سلول‌ها از یک تخمک بارورشده منشأ می‌گیرند و اطلاعات ژنتیکی یکسانی دارند، در طول رشد به مسیرهای تخصصی متفاوتی وارد می‌شوند. به همین دلیل، یک سلول پوستی در شرایط طبیعی نمی‌تواند به‌سادگی به سلول کبدی تبدیل شود و سلول‌های خون نیز به‌طور معمول به سلول‌های عصبی تبدیل نمی‌شوند.
با این حال، دانشمندان می‌توانند در محیط آزمایشگاه سرنوشت سلول‌ها را تغییر دهند. این فرایند که «بازبرنامه‌ریزی سلولی» نام دارد، با کمک مجموعه‌ای از عوامل رونویسی انجام می‌شود. این عوامل فعالیت ژن‌ها را تغییر می‌دهند و سلول را به سمت یک مسیر رشدی جدید هدایت می‌کنند.
پژوهشگران دانشگاه بن در مطالعات پیشین خود نشان داده بودند که سلول‌های عصبی تولیدشده با روش‌های بازبرنامه‌ریزی می‌توانند پس از پیوند به مغز موش‌ها، با نورون‌های موجود ارتباط برقرار کنند. با این حال، مطالعه جدید بر موضوع دیگری تمرکز داشت: بررسی میزان جوان‌شدن سلول‌ها هنگام تغییر هویت آن‌ها.
ساعت‌های اپی‌ژنتیکی چه چیزی را نشان می‌دهند؟
برای ارزیابی سن سلول‌ها، محققان از ساعت‌های مولکولی مبتنی بر تغییرات اپی‌ژنتیکی استفاده کردند. این ساعت‌ها الگوهایی از تغییرات شیمیایی روی DNA را بررسی می‌کنند که معمولاً با افزایش سن تغییر می‌کنند.
تغییرات اپی‌ژنتیکی لزوماً توالی DNA یا اطلاعات ژنتیکی را عوض نمی‌کنند، بلکه بر نحوه فعال‌شدن ژن‌ها و میزان خوانده‌شدن اطلاعات آن‌ها اثر می‌گذارند. به همین دلیل، بررسی این تغییرات می‌تواند سرنخ‌هایی درباره سن زیستی سلول در اختیار دانشمندان قرار دهد.
نتایج پژوهش نشان داد که بازبرنامه‌ریزی مستقیم پیش‌سازهای گلبول قرمز به سلول‌های بنیادی عصبی، ساعت‌های اپی‌ژنتیکی را به میزان قابل‌توجهی به عقب برمی‌گرداند. در نمونه‌هایی از سلول‌های یک فرد ۸۰ ساله، سن مولکولی پس از این فرایند به کمتر از ۲۰ سال رسید.
الیور بروستله، مدیر مؤسسه عصب‌زیست‌شناسی بازساختی در بیمارستان دانشگاهی بن، توضیح داد که این پژوهش علاوه بر مشاهده جوان‌شدن سلولی، بر این موضوع نیز تأکید دارد که جوان‌سازی اپی‌ژنتیکی می‌تواند با رفتار سلول‌های جوان‌تر همراه باشد.
چرا جوان‌سازی تدریجی اهمیت دارد؟
پیش‌تر مشخص شده بود که بازبرنامه‌ریزی سلولی می‌تواند آثار جوان‌سازی ایجاد کند؛ اما این اثر در روش‌هایی مشاهده شده بود که طی دو مرحله انجام می‌شدند. در چنین روشی، ابتدا سلول خونی به یک سلول بنیادی پرتوان تبدیل می‌شود؛ سلولی که توانایی تبدیل‌شدن به انواع مختلف سلول‌های بدن را دارد. سپس با هدایت فرایند رشد، این سلول به سلول بنیادی عصبی تبدیل می‌شود.
در مطالعه جدید، محققان مسیر مستقیم‌تری را بررسی کردند و سلول‌های خونی را بدون عبور از مرحله سلول بنیادی پرتوان، به سلول‌های بنیادی عصبی تبدیل کردند. در این روش، جوان‌سازی به‌جای وقوع سریع، به‌تدریج پیش رفت و امکان ردیابی تغییرات ساعت‌های اپی‌ژنتیکی برای بیش از ۱۰۰ روز فراهم شد.
این روند طولانی می‌تواند به پژوهشگران کمک کند تا عوامل مؤثر بر سرعت جوان‌سازی سلولی را شناسایی کنند. همچنین ممکن است امکان بررسی موادی را فراهم کند که این فرایند را تسریع یا کند می‌کنند.
ارتباط احتمالی با بیماری‌های تحلیل‌برنده عصبی
یافته‌های این مطالعه برای علوم اعصاب اهمیت ویژه‌ای دارد؛ زیرا افزایش سن یکی از مهم‌ترین عوامل خطر برای ابتلا به بیماری‌های تحلیل‌برنده عصبی، از جمله آلزایمر، محسوب می‌شود. شناخت بهتر سازوکارهای پیری سلولی می‌تواند در آینده به توسعه روش‌های پژوهشی تازه برای بررسی این بیماری‌ها کمک کند.
با این حال، باید توجه داشت که این نتایج در محیط آزمایشگاه و روی سلول‌ها به دست آمده‌اند. جوان‌سازی سلول‌ها به معنای جوان‌شدن کل بدن یا اثبات وجود درمانی برای آلزایمر و سایر بیماری‌های مرتبط با سن نیست. برای مشخص‌شدن کاربردهای احتمالی این روش در پزشکی، به پژوهش‌های بیشتری نیاز است.
جزئیات انتشار پژوهش
این مطالعه با عنوان «تغییر سرنوشت تدریجی سلول و جوان‌سازی اپی‌ژنتیکی هنگام تبدیل سلول‌های خونی انسان به سلول‌های بنیادی عصبی القاشده» در سال ۲۰۲۶ در مجله Aging Cell منتشر شده است.
برای مطالعه تازه‌ترین اخبار علمی و پزشکی، به آماج مراجعه کنید.
