ادبیات، جامعه، سیاست

تفکیک سن بیولوژیکی و سن تقویمی با «ساعت اپی‌ژنتیک»

لئونارد شالکویک، استاد ژنتیک انسانی دانشگاه اسکس/ جاناتان میل، استاد اپی‌ژنتیک، دانشگاه اکستر بریتانیا

همۀ ما آدم‌هایی را می‌شناسیم که بسیار جوان‌تر یا پیرتر از سن‌شان، به‌نظر می‌رسند ‌ـــ‌ نودساله‌هایی که می‌رقصند تا چهل‌ساله‌هایی که نمی‌توانند دو کیلومتر بدوند. به زبان ساده دو نوع نوع سنِ مختلف وجود دارد: «سنِ بیولوژیک» که معیارِ کارکردِ بدن است، و «سنِ تقویمی» که برحسبِ تعداد سال‌های زندگی‌تان محاسبه می‌شود. دانشمندان معتقدند که احتمالا می‌توان این دو سنِ مختلف را به روش‌هایی از هم تفکیک کرد.

اپی‌ژنتیک (یا وراژنتیک)، علمی‌ست که به تاثیرِ عواملِ موثر بر ژن‌ها می‌پردازد؛ این علم به درکِ فرایند پیری و رابطۀ بینِ سنِ بیولوژیک و سنِ تقویمی می‌پردازد.

سلول‌ها برای بیانِ ژنی، از سازوکاری استفاده می‌کنند به‌نام مِتیلاسیونِ دی‌ان‌ای، که ما در این مقاله برای اختصار فقط به آن می‌گوییم متیلاسیون؛ این سازوکار تعیین می‌کند که آیا و چه‌وقت یک ژن باید روشن یا خاموش شود. در سلول‌ها و بافت‌های مختلف، این سازوکار متفاوت است و معلوم شده است که به‌مرور زمان تغییر می‌کند. درواقع از میزانِ متیلاسیون می‌توان فهمید که سنِ بافت‌ها چه‌قدر است.

قبل از این، دانشمندان با تنظیم یک جدول زمانی که رابطۀ سن را با میزانِ متیلاسیون نشان می‌دهد، یک «ساعتِ اپی‌ژنتیک» خلق کرده بودند. این شیوه‌ای رایج است که برای تعیینِ سنِ بیولوژیک، از میزانِ متیلاسیون استفاده می‌کند. اما تحقیقاتِ جدیدِ ما که در ژورنالِ ژنومبیولوژی منتشر شده است، نشان می‌دهد که این شیوه، آن‌طورکه تابه‌حال گفته می‌شد، مطمئن نیست.

اپی‌ژنتیک (یا وراژنتیک)، علمی‌ست که به تاثیرِ عواملِ موثر بر ژن‌ها می‌پردازد؛ این علم به درکِ فرایند پیری و رابطۀ بینِ سنِ بیولوژیک و سنِ تقویمی می‌پردازد.

ساعت اپی‌ژنتیک، به محققان امکان می‌دهد تا سنِ تقویمیِ بافت‌ها را به‌طور تقریبی مشخص کنند. ضمنا برخی معتقدند که ساعت اپی‌ژنتیک، سنِ «واقعیِ» سلول‌های بدن را نشان می‌دهد که ممکن است به تاثیر از محیط یا وضعِ سلامت‌مان تغییر کند.

یکی از موضوعاتی که تحقیقاتِ زیادی روی آن انجام شده، بحث شتابِ پیری [تسریعِ فرایندِ پیری] است؛ این حوزۀ پژوهشی، به تاثیرِ عواملی مثل بیماری یا محیطِ زندگی بر تندشدنِ ساعت‌های بدن، و ارتباطِ این موضوع با مرگِ ما می‌پردازد. درواقع، به زبان ساده سعی می‌کند اختلاف بین سنِ تقویمی و سنِ بیولوژیک را محاسبه کند تا معلوم شود که آیا این اختلافْ به بیماری‌های خاصی ربط دارد یا خیر.

این به دانشمندان امکان می‌دهد تا روی مواردی مثل تغییراتِ رشد، آثار محیطی، و پیریِ سلولی تمرکز کنند. اما این موضوع آن‌قدر بزرگ شده است که حتی محصولاتی گران‌قیمت برای انجام تستِ سن به‌روشِ اپی‌ژنتیک روانۀ بازار شده‌اند.

به‌هرحال درکِ بهتر نحوۀ پیرشدن و احتمالِ توقفِ آن، یا حتی معکوس‌کردنِ فرایندِ پیری، باعث شده تا ساعتِ اپی‌ژنتیک بسیار موردتوجه قرار گیرد. چون شاید ما بتوانیم داروهایی بسازیم که این فرایند را آهسته کند. درواقع استیون هورواث، استاد ژنتیک انسانی در دانشگاه کالیفرنیا که مفهوم ساعت اپی‌ژنتیک را توسعه داده بود، اخیرا گفته است که چنین امکانی وجود دارد. اما هنوز خیلی از محققان شک دارند.

ساعت اپی‌ژنتیک، به محققان امکان می‌دهد تا سنِ تقویمیِ بافت‌ها را به‌طور تقریبی مشخص کنند.

هنوز اطلاعات‌مان کافی نیست

نکتۀ مهم این است که تغییراتِ متیلاسیون، که در طراحیِ ساعتِ اپی‌ژنتیک استفاده می‌شود، نحوۀ پیرشدن‌مان را تعیین نمی‌کند. نمونه‌های اولیۀ مورداستفاده در طراحیِ این ساعت، عمدتا از افراد جوانتر گرفته شده بودند و نه از افرادِ پیر. ما می‌خواستیم دقتِ این ساعت را خصوصا در افراد پیرتر هم تست کنیم. باتوجه به این‌که می‌دانیم تغییراتِ بیولوژیک با افزایشِ سن رخ می‌دهند، در تحقیقاتِ مربوط به شتابِ پیری، این ریسک وجود دارد که اشتباها فکر کنیم همۀ پدیده‌های مشابهِ مرتبط با سن، به متیلاسیون هم ربط دارند.

ما از داده‌های دو تحقیقِ بزرگ دربارۀ افرادِ مسن، در تحلیل‌مان استفاده کردیم؛ در یکی از این تحقیقات، مغزِ ۹۰ فردِ مسن، بعد از مرگ، و در تحقیقِ دیگری، خونِ حدودِ ۱۲۰۰ نفر از تمامیِ سنین بررسی شد. برمبنای نتایج این دو تحقیق، ما توانستیم دو مدل ساعتِ اپی‌ژنتیک را با نتایجِ متیلاسیون که خودمان انجام دادیم، مقایسه کنیم.

تحلیل ما از عملکردِ این ساعت، نشان می‌دهد که سنِ اپی‌ژنتیک در طولِ زندگی سرعتِ یکنواختی ندارد، و در بافت‌های مختلف، متفاوت عمل می‌کند. ولی ساعتِ اپی‌ژنتیک با افزایشِ سن‌مان کُند می‌شود، خصوصا وقتی به پیری می‌رسیم.

علاقه‌مندی به توقفِ فرایندِ پیری، یا حتی معکوس‌کردنِ این فرایند، باعث شده تا ساعتِ اپی‌ژنتیک بسیار موردتوجه قرار گیرد.

نتیجۀ تحلیل ما این است که وقتی مردم به سنِ بالای ۶۰ سال می‌رسند، ساعتِ اپی‌ژنتیکْ سن‌شان را کمتر نشان می‌دهد. ما فعلا نمی‌دانیم که چرا تغییراتِ ‏متیلاسیون به این شکل کُند می‌شود، یا چه سازوکارهایی در پسِ آن قرار دارد.

البته ما از قبل می‌دانستیم که تغییراتِ متیلاسیون در طول زندگی، روندی خطی ندارد. به‌هرحال، ما این ساعت را به‌روزرسانی کردیم تا تغییراتِ بزرگ، مثلا در دوران کودکی و نوجوانی، هم در محاسباتِ آن لحاظ شود. با داده‌هایی که الان موجود است، این امکان وجود دارد که برای بافت‌های بخصوص و طیف‌هایِ سنیِ مشخص، بتوان ساعت‌های دقیق‌تر و بهتری تولید کرد.

حال اگر بتوانیم اختلافِ محاسبه بینِ متیلاسیون و سن تقویمی را کم کنیم، آن‌وقت شتابِ پیری چه معنایی خواهد داشت؟ و اگر این مقدار، برای اعضای مختلف بدن، متفاوت است، آیا ممکن است به سازوکارهای مهمِ فرایند پیری ربط داشته باشد؟

کارِ ما گویای این واقعیت است که محققان، در استفاده از ساعِت اپی‌ژنتیک و نحوۀ تخمینِ سنِ مردم باید دقیق‌تر عمل کنند. شتابِ پیری ظاهرا وابسته به سن است و هنگام تفسیرِ هرگونه ارتباط با شتابِ پیری، باید دقت کرد. مثلا ما می‌گوییم که بیماریِ آلزایمر موجبِ شتاب پیری می‌شود، اما معلوم شده است که این یک خطای آماری‌ست که ناشی از کندشدنِ ساعتِ بدن و پیش‌روندگیِ بیماریِ آلزایمر است.

نهایتا این‌که، ساعتِ اپی‌ژنتیکْ ابزاری مفید برای پژوهشگران است، اما باتوجه به این‌که این ساعت برمبنای متیلاسیون (که ذاتا محدودیت‌هایی دارد) طراحی شده است، توجه به مقادیرِ ظاهریِ این ساعت می‌تواند نتایجی گمراه‌کننده به‌همراه داشته باشد.

 

به اشتراک گذاری بر روی facebook
به اشتراک گذاری بر روی twitter
به اشتراک گذاری بر روی whatsapp
به اشتراک گذاری بر روی telegram
به اشتراک گذاری بر روی email
به اشتراک گذاری بر روی print

این مطالب هم توصیه می‌شود:

پرسی: همه آنچه درباره مریخ نورد جدید ناسا باید بدانید

مریخ‌نوردِ پرسی حالا در پایگاه فضایی کندی قرار دارد و یک ماه دیگر پرتاب می‌شود. تیمِ فنی، آزمایشِ سفینه را تمام کرده و مرحلۀ تعبیۀ مریخ‌نورد را در داخل سفینه آغاز کرده است. به‌زودی این سفینه به سایت پرتابِ موشک ناسا منتقل شده و آن‌جا روی موشک اطلس ۵ سوار خواهد شد، تا موعدِ پرتابِ پرسی به مریخ فرا برسد.

گذشتۀ مخوف الگوریتم‌های چهره‌خوانی در شناساییِ مجرمان

«فرینولوژی» یا «جمجمه‌خوانی» چیزی شبیه کف‌خوانی‌ است؛ جمجمه‌خوان با مطالعه برآمدگی و گودی‌های جمجمه ویژگی‌های یک فرد را تعریف می‌کند. امروزه برای ما جمجمه‌خوانی عملی باستانی و مربوط به ادوار تاریخ باستان است: جایی بینِ حجامت و اختراعِ دوچرخه. ما دوست داریم فکر کنیم که ارزش‌گذاریِ آدم‌ها برمبنای اندازه و شکلِ کلۀ آن‌ها، دیگر شیوه‌ای کهنه و مردود است ولی جمجمه‌خوانی به شکلی مدرن دوباره بار دیگر سربرآورده است.

Designed & Developed by Nebesht Media