به نقل از «آنا»

دانشمندان روند پیری را معکوس کردند

تاریخ انتشار: ۲۸ دی ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۸۸۰۵۳۵

به گزارش خبرنگار گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا، دانشمندان دانشکده پزشکی هاروارد  به بررسی دلایل پیری پرداختند و یک راه ممکن را برای معکوس کردن آن شناسایی کردند. در آزمایش‌هایی که روی موش‌ها انجام شد، محققان نشان دادند که «اشکال‌های نرم‌افزاری» اپی ژنتیک علائم پیری را تحریک می‌کند و راه‌اندازی مجدد این سیستم می‌تواند روند آن را معکوس کند و به طور بالقوه طول عمر را افزایش دهد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

ژنوم ما شامل نقشه کاملی از DNA است که در تک تک سلول‌های بدن ما یافت می‌شود. اما این تصویر کامل نیست و یک لایه اطلاعات اضافی، به نام اپی ژنوم، بالای آن قرار دارد. این لایه کنترل می‌کند که کدام ژن در انواع مختلف سلول‌ها روشن و خاموش شوند. انگار همه سلول‌های بدن ما براساس یک کتابچه راهنمای عملیاتی (ژنوم) کار می‌کنند، اما اپی ژنوم مانند فهرستی از مطالب است که سلول‌های مختلف را به فصل‌های مختلف (ژن‌ها) هدایت می‌کند. از این گذشته، سلول‌های ریه به دستورالعمل‌های بسیار متفاوتی با سلول‌های قلب نیاز دارند.

عوامل محیطی و سبک زندگی مانند رژیم غذایی، ورزش و حتی تجربیات دوران کودکی می‌توانند بیان اپی ژنتیک را در طول زندگی ما تغییر دهند. تغییرات اپی ژنتیکی با سرعت پیری بیولوژیکی مرتبط است، اما اینکه آیا آن‌ها علائم پیری را نشان می‌دهند یا خود یک علامت هستند، هنوز مشخص نیست.

برای مطالعه جدید، محققان دانشگاه هاروارد آزمایشاتی را روی موش‌ها انجام دادند تا  پاسخ این سوال را بیابند. محققان با استفاده از سیستمی به نام تغییرات القایی در اپی ژنوم (ICE)، روند طبیعی آسیب و ترمیم DNA را در موش‌ها سرعت بخشیدند تا بررسی کند که این کار باعث تسریع علائم پیری می‌شود یا خیر.

در سلول‌های پستانداران، کروموزوم‌ها در هر دقیقه یک میلیون شکست DNA را تجربه می‌کنند و عوامل اپی ژنتیکی خیلی سریع ترمیم‌ها را قبل از بازگشت به مکان‌های اصلی خود هماهنگ می‌کنند. از این رو محققان موش‌هایی را مهندسی کردند که شکستن DNA را با سرعتی سه برابر سریعتر از حد معمول تجربه می‌کنند.

با گذشت زمان، آن‌ها دریافتند که عوامل اپی ژنتیک بیشتر «پریشان» می‌شومئ و پس از ترمیم شکستگی‌های DNA به خانه برنمی‌گردند؛ که در نهایت این اتفاق منجر به درهم ریختگی اپی ژنوم می‌شود. موش‌ها در سن شش ماهگی علائم فیزیکی پیری را نشان دادند و به نظر می‌رسید که وضعیت سلامتی بسیار بدتری در مقایسه با موش‌های هم سن و سال ویرایش نشده داشتند.

دانشمندان با این کارنقش اپی ژنوم در پیری را تایید کردند. گام بعدی آزمایش‌ها این بود که آیا می‌توانیم برای این مشکل کاری انجام دهیم؟ بنابراین محققان یک ترکیب ژن درمانی از سه ژن به نام‌های «Oct۴»، «Sox۲» و «Klf۴» را اجرا کرد. این ژن‌ها در سلول‌های بنیادی فعال هستند. محققان در پژوهش‌های قبلی خود دریافتند که می‌توان از آن‌ها برای بازگرداندن بینایی به موش‌های مبتلا به آب سیاه (گلوکوم مرتبط با سن) استفاده کرد.

در این مورد، موش‌های ICE کاهش چشمگیری را در نشانگر‌های زیستی پیری را تجربه کردند. اپی ژنوم آن‌ها از هم گسیخته شد و بافت‌ها و اندام‌های آن‌ها را به حالت جوانی برگرداند.

دیوید سینکلر، نویسنده ارشد این مطالعه می‌گوید: «این اقدام مانند راه‌اندازی مجدد یک کامپیوتر خراب است؛ و یک برنامه اپی ژنتیکی را به راه انداخت که سلول‌ها را به بازیابی اطلاعات اپی ژنتیکی که در جوانی داشتند، هدایت کرد. درواقع این کار یک تنظیم مجدد دائمی است.»

پژوهشگران می‌گویند این یک کشف بسیار بزرگ است. چرا که از طریق مقابله با پیری، می‌توان بسیاری از بیماری‌های ناشی از این فرآیند طبیعی را به طور مؤثرتری درمان کرد.

سینکلر در توییتر نوشت: «اگر نتیجه به دست آمده درست باشد، بدان معناست که سرطان، دیابت و آلزایمر ممکن است همان علت زمینه‌ای داشته باشند. بدین ترتیب، می‌توان علت را برای درمان بیماری‌های مرتبط با افزایش سن معکوس کرد.»

در حالی که هنوز تحقیقات زیادی وجود دارد که باید قبل از تحقق چنین اهداف والایی انجام شود، اما پژوهش‌ها همچنان حال انجام است. یک مقاله پیش از چاپ، که هنوز مورد بررسی قرار نگرفته است، همان ترکیب ژن درمانی را به صورت سیستمی روی موش‌های مسن،(سنی معادل ۷۷ سال در انسان) تجویز کرده است. این موش‌ها ۹ درصد بیشتر از موش‌های درمان نشده عمر کردند.

این مطالعه جدید در مجله Cell منتشر شده است.

انتهای پیام/

منبع: آنا

کلیدواژه: پیری فناوری پیشرفته ژنتیک ژن درمانی اپی ژنتیکی اپی ژنوم سلول ها موش ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت ana.press دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «آنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۸۸۰۵۳۵ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

ساخت نخستین سلول مغزی مصنوعی با آب و نمک 

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از ساینس الرت، محققان توانسته اند اتصالات عصبی به نام سیناپس‌ها را با استفاده از همان آب و مواد نمکی که مغز از آن استفاده می‌کند شبیه سازی کنند؛ پیشرفتی که به رشته نوظهور «یونترونیک» که ترکیب زیست شناسی و الکترونیک است کمک می‌کند.

گروهی از پژوهشگران دانشگاه اوترخت در هلند و دانشگاه سوگانگ در کره جنوبی، از عملکرد مغز انسان که از ذرات باردار به نام یون‌های محلول در آب برای انتقال سیگنال‌ها در نورون‌ها استفاده می‌کند، الهام گرفته اند.

یکی از ویژگی‌های مهم توانایی مغز برای پردازش اطلاعات، انعطاف پذیری سیناپسی است که به نورون‌ها اجازه می‌دهد تا قدرت اتصالات بین خود را در پاسخ به تاریخچه ورودی تنظیم کنند.

این دستگاه که جدید «ممریستور یونترونیک» نام دارد، میزان بار الکتریکی را که قبلا از آن عبور کرده است «به یاد می‌آورد» و ما را به ساخت سیستم‌های مصنوعی با قابلیت تقلید از مغز ابرقدرت انسان نزدیک‌تر می‌کند.

«تیم کامسما» «Tim Kamsma» فیزیکدان نظری از دانشگاه اوترخت، می‌گوید: این دستاورد نشان دهنده یک پیشرفت حیاتی به سمت رایانه‌هایی است که نه تنها می‌توانند الگو‌های ارتباطی مغز انسان را تقلید، بلکه از همان محیط نیز استفاده کنند.

ممریستور یونترونیک به شکل مخروط با محلول آب و نمک در داخل آن، فقط ۱۵۰ در ۲۰۰ میکرومتر عرض دارد (عرض حدود سه یا چهار تار موی انسان در کنار هم). تکانه‌های الکتریکی باعث حرکت یون‌ها در کانال مخروطی شکل شده و تغییرات در بار الکتریکی منجر به تغییر در حرکت یون می‌شود. تغییر در چگونگی رسانش الکتریسیته سیناپس را می‌توان اندازه گیری و رمزگشایی کرد تا دریابیم سیگنال ورودی چه بوده که این نشان دهنده نوعی حافظه است.

طول کانال بر مدت زمان حفظ حافظه ممریستور تأثیر می‌گذارد و این نشان می‌دهد می‌توان کانال‌ها را برای کار‌های خاصی طراحی کرد دقیقا مانند آنچه در مغز وجود دارد. فیزیک دان‌ها همچنین در تلاش برای یافتن روش‌های مختلف ترکیب این سیناپس‌های مصنوعی هستند.

اگرچه هنوز این دستگاه و به طور کلی یونترونیک، در مراحل بسیار اولیه هستند، اما با توجه به تولید نسبتا سریع و ارزان، این طراحی جدید می‌تواند برای طیف وسیعی از کاربرد‌های آینده مقیاس پذیر باشد.

مجریان این طرح می‌گویند اگرچه سیناپس‌های مصنوعی قادر به پردازش اطلاعات پیچیده بر اساس مواد جامد هستند، اما ما اکنون و برای اولین بار نشان دادیم که این شاهکار با استفاده از آب و نمک نیز قابل اجراست. ان‌ها به طور موثر رفتار عصبی را با استفاده از سیستمی تکرار می‌کنند که از محیطی مشابه مغز استفاده می‌کند.

این پژوهشگران امیدوارند با الگوبرداری از مغز، به جای تکیه بر فرآیند‌ها و اجزای الکتریکی سنتی و رایج، بتوان با رایانه‌ها به ظرفیت و کارایی مغز نزدیک شد.

نتایج این تحقیقات در نشریه PNAS منتشر شده است.

انتهای پیام/