کرم‌ها به شناخت فرایند پیری در انسان کمک می‌کنند!

پیری یک فرایند فوق العاده پیچیده است که در طول آن هزاران ژن بر سلامتی ما تأثیر می گذارند. یافتن توضیحی برای فرایندهایی که طی پیر شدن سلامتی را از انسان سلب می کنند و هدف گرفتن آنها همواره برای دانشمندان یک چالش بزرگ بوده است.

گروهی از ژن ها که در ساخت اجزای سلول های ما نقش مهمی دارند همچنین می توانند بر طول عمر ما تأثیر بگذارند و آن را بیشتر کنند. این ژن ها پیش تر در موجودات کوچک یافت شده اند و عاملی هستند برای طول عمر بیشتر آنها.

محققان از جانوران آزمایشگاهی ساده و کوچک مانند کرم های نماتود استفاده می کنند تا اطلاعاتی را به دست آورند که به مطالعات روی پیری انسان کمک کنند، چرا که بسیاری از ژن ها یا در گونه های مختلف مشترک است یا رونوشتی از آنها در گونه های مختلف یافت می شود. گونه ای کرم نماتود با نام علمی C.

Elegans یکی از بهترین مدل های آزمایشگاهی برای پژوهش درباره روند پیری است، چون مدت کوتاهی، بین دو تا سه هفته زندگی می کند و اجزای ژنتیکی آنها برای مطالعه قابل به خوبی قابل دسترس است. به علاوه، بسیاری از مسیرهای متابولیکی این کرم با انسان مشترک است و بسیاری از عوامل کلیدی در تعیین طول عمر کرم ها در انسان نیز وجود دارند.

مطالعه روی مسیرهای سوخت و ساز این کرم ها اطلاعات جالب توجهی از پیر شدن انسان ها و احتمال بالا بردن طول عمر آنها به روش های ژنتیکی در اختیار پژوهشگران می گذارد. با این حال، در مطالعه پدیده پیری روی مدل های آزمایشگاهی، دشواری های مفهومی و فنی وجود دارد.

به طور معمول، برای مطالعه عملکرد ژن ها، آنها را از کار می اندازند تا ببینند چه اتفاقی می افتد. قطع عملکرد بعضی از ژن ها موجب می شود طول عمر نماتودها بسیار زیاد شود.

پیچیدگی که در ورای فرایند پیری وجود دارد به این معنی است که صرفاً بررسی چند عدد ژن آن هم به طور جداگانه برای کشف علت ها و عوامل مداخله کننده در این فرایند کافی نیست و تمامی این سیستم باید مورد موشکافی قرار گیرد. از این رو، دانشمندان اسپانیایی «دانشگاه روویرا ای ویرجیلی» شبکه گسترده تری برای ژن هایی که در طول عمر تأثیر دارند در نظر گرفته اند.

آنها بزرگ ترین شبکه تعاملات تنظیم کننده ژن را که در نماتود الگانس «با نام علمی Caenorhabditis elegans » با طول عمر زیاد مشاهده شد ایجاد کردند. در این شبکه، رابطه بین ژن ها با خطوط نشان داده شدند و اطلاعاتی که بین ژن ها رد و بدل می شود در لایه های مختلف نشان داده شدند.

آنها دریافتند که بیشتر ژن های مهم و کلیدی دخیل در افزایش طول عمر متعلق به عوامل مرتبط با رونویسی ژن و نیز ژن های متابولیکی هستند. پس از حذف کردن ژن های کم اهمیت تر و باقی ماندن ژن های مهم تر، آنها توانستند در آزمایشگاه روش «نمایش ژنتیکی» (genetic screen) را برای شناسایی و گزینش ژن ها راه اندازی کنند.

این کار به آنها کمک می کند تا معلوم کنند کدام ژن ها بیشترین تأثیر را بر طول عمر دارند. نتیجه کاربرد این روش این بود که 50 ژن جدید مرتبط با پیری در کرم های نماتود شناسایی شدند که 43 ژن از میان آنها در انسان معادل داشتند.

پژوهشگران کرم های نماتود که با نوعی پروتئین فلورسنت علامت گذاری شده بودند را با میکروسکوپ کانفوکال تصویر برداری کردند. تصاویر کرم ها نشان داده اند که آنها از لحاظ ژنتیکی مشابه یکدیگر هستند، اما بیان ژن آنها در واکنش به استرس با یکدیگر تفاوت دارد.

هر چه دانش پژوهشگران از فرایند پیری از طریق کرم ها و مدل های آزمایشی دیگر بیشتر شود، چشم انداز روشن تری از رخدادهای درون بدن ما ارائه می دهند و می توانند سلامتی را در دوران پیری در وضعیت بهتری حفظ کنند.