جستوجو برای درمانهای مؤثر ضدپیری پیشتازان روشنی را آشکار کرده است: تغییرات سالم سبک زندگی و برخی داروهای تجویزی.
راگاو سگال در ابتدا با امید به کاربرد علوم رایانه در سرطانشناسی به ییل آمد. او با پیشینه مهندسی و تجربه راهاندازی یک استارتاپ زیستشناسی محاسباتی، برای بررسی این بیماری از طریق دادهها موقعیت خوبی داشت.
مسیر پژوهشی او زمانی تغییر کرد که استاد راهنمای پایاننامهاش در دانشکده پزشکی ییل پرسشی بلندپروازانهتر مطرح کرد: اگر پیری به سرطان، بیماری قلبیعروقی، دیابت و زوال عقل کمک میکند، آیا هدف قرار دادن خود پیری میتواند بهطور همزمان به چندین بیماری کمک کند؟
سگال، دانشمند پژوهشی دانشیار در روانپزشکی که در زیستشناسی محاسباتی و بیوانفورماتیک تخصص دارد، گفت: «این مرا در مسیر دیگری قرار داد. بهعنوان پژوهشگر، برای درک فرایند پیری و اینکه آیا اقداماتی که برای مدیریت آن انجام میدهیم واقعاً کارساز است، راه طولانی در پیش داریم.»
ادعاهای ضدپیری به آزمایش گذاشته میشوند
سگال اکنون سیستمهای بیولوژیکیای را بررسی میکند که پیری انسان را پیش میبرند، اینکه دانشمندان چگونه میتوانند این فرایند را اندازهگیری کنند و آیا مداخلات میتوانند برخی از اثرات آن را معکوس کنند. او نویسنده نخست مطالعهای جدید از آزمایشگاه آلبرت هیگینز-چن، استادیار روانپزشکی در دانشکده پزشکی ییل است.
این تیم بررسی کرد که آیا راهبردهای ضدپیری که بهطور گسترده مطالعه شدهاند، تغییرات سازگاری در سن بیولوژیک ایجاد میکنند یا نه. برخلاف سن تقویمی که صرفاً سالها را میشمارد، سن بیولوژیک تلاش میکند نشان دهد سلولها، بافتها و اندامهای بدن با چه سرعتی در حال تغییر هستند.
پژوهشگران با استفاده از آزمایشهای خون مبتنی بر DNA، بهبودهای قابلاندازهگیری را پس از برنامههای سبک زندگی و چند درمان تجویزی یافتند. اما مکملهای بدون نسخهای که در این تحلیل گنجانده شده بودند، عموماً اثر کمی نشان دادند. یافتهها در Nature Medicine منتشر شد.
سگال گفت: «برای نخستین بار نشان دادهایم که برخی درمانها اثرات قابلاندازهگیری دارند. این پیشتر ممکن نبود، چون داده کافی نداشتیم تا بگوییم این نشانگرهای زیستی بهطور سازگار به این مداخلات پاسخ میدهند.»
ساعتهای DNA سن بیولوژیک را اندازهگیری میکنند
این تحلیل بر ساعتهای اپیژنتیکی متمرکز بود؛ ابزارهای مبتنی بر خون که سن بیولوژیک را با بررسی متیلاسیون DNA تخمین میزنند. گروههای متیل (ساختارهای شیمیایی پایهای که مانند برچسب عمل میکنند) به DNA متصل میشوند و به تنظیم رفتار ژنها بدون تغییر کد ژنتیکی زیربنایی کمک میکنند.
این الگوها با افزایش سن بهطور قابلپیشبینی تغییر میکنند. الگوریتمها میتوانند آنها را تحلیل کنند تا تخمینهایی از سن اپیژنتیکی تولید کنند، در حالی که نشانگرهای زیستی تخصصیتر ممکن است التهاب، عملکرد ایمنی یا جنبههای دیگر افت جسمی را بازتاب دهند. خوانش جوانتر لزوماً به این معنا نیست که فرد عمر طولانیتری خواهد داشت، اما میتواند نشان دهد آیا یک مداخله بر فرایندهای بیولوژیکی مرتبط با پیری اثر میگذارد یا نه.
پژوهشگران دادههای ۵۱ مطالعه مداخلهای را تجمیع کردند که رویکردهایی از مکملهای غذایی تا روشهای پزشکی را پوشش میداد. آنها بیش از ۱۱۰ نشانگر زیستی متیلاسیون DNA (شامل ۱۶ ساعت اپیژنتیکی اصلی) را ارزیابی کردند و اندازهگیریهای پیش و پس از هر مداخله را مقایسه کردند.
سگال گفت: «کاری که انجام دادیم نسبتاً بینظیر بود. ما از قبل میدانیم که برخی چیزها ممکن است سلامتدوران و طول عمر را افزایش دهند. دادههایی از تحلیل گذشتهنگر و همچنین از مدلهای حیوانی وجود دارد. ما همه آن دانش را همراه با مطالعات بالینی دنیای واقعی به کار گرفتیم تا مشخص کنیم کدام مداخلات در انسانها پیری را در سراسر این نشانگرهای زیستی شناختهشده کند میکنند.»
ورزش، رژیم غذایی و داروها برجسته میشوند
این مطالعات چهار دسته کلی را پوشش میدادند: تغییرات سبک زندگی، درمانهای دارویی، مکملهای بدون نسخه و روشهای پزشکی. برنامههایی که ورزش را با رژیم غذایی سالم ترکیب میکردند، صرفنظر از اینکه برنامه غذایی مدیترانهای، کمکربوهیدرات یا کمچربی بود، بهطور پیوسته سن اپیژنتیکی را کاهش میدادند.
داروهای تجویزی بزرگترین کاهشها را ایجاد کردند. قویترین نتایج با متفورمین و سماگلوتاید، که برای کنترل متابولیک و مدیریت وزن استفاده میشوند، و درمانهای ضد TNF، که پروتئینی از سیستم ایمنی را که در التهاب مضر نقش دارد مسدود میکنند، ظاهر شد. (TNF یا فاکتور نکروز تومور، پروتئینی از سیستم ایمنی است که به مقابله با آسیبهای مرتبط با التهاب کمک میکند.)
در مقایسه، مکملها و برخی روشهای پزشکی گنجاندهشده در این تحلیل، سن اپیژنتیکی را بهطور معناداری کاهش ندادند. ساعتهای جدیدتر سن بیولوژیک نیز تغییرات مرتبط با مداخله را مؤثرتر از مدلهای قدیمیتر تشخیص دادند.
این نشانگرهای زیستی در شرکتکنندگان مبتلا به بیماریها بهطور چشمگیری بیشتر از داوطلبان سالم تغییر کردند. یک توضیح ممکن این است که افراد بیمار اختلال بیولوژیکی مرتبط با سن بیشتری برای بهبود دارند، هرچند برای تعیین دلیل تفاوت پاسخها پژوهش بیشتری لازم است.
راهی سریعتر برای مطالعه پیری
اثبات اینکه یک درمان عمر را طولانی میکند یا در برابر بیماریهای مرتبط با سن محافظت میکند، ممکن است دههها پیگیری لازم داشته باشد. نشانگرهای زیستی قابلاعتماد میتوانند راهی بسیار سریعتر برای شناسایی درمانهای امیدبخش، تعیین اینکه چه کسی سود میبرد و کنار گذاشتن رویکردهایی که پاسخ قابلاندازهگیری کمی تولید میکنند، فراهم کنند.
سگال گفت: «اگر این نشانگرهای زیستی جدید در نهایت برای پیشبینی سلامت بلندمدت اعتبارسنجی شوند، دانشمندان میتوانند درمانهای ضدپیری را بسیار سریعتر ارزیابی کنند. بهجای انتظار دههها برای شواهد کارآزماییهای بالینی، در چند سال یا حتی چند ماه خواهیم دید کدام مداخلات مؤثرند و در کدام افراد.»
پژوهشگران در ادامه میخواهند مداخلات را در گروههای بزرگتر و متنوعتر ارزیابی کنند. چنین مطالعاتی مهم خواهند بود زیرا سن، وضعیت سلامت، ژنتیک، مصرف دارو و عوامل دیگر میتوانند بر نحوه پاسخ نشانگرهای زیستی یک فرد اثر بگذارند.
ساعت جوانتر هنوز اثبات نیست
هیگینز-چن هشدار داد که حرکت دادن یک نشانگر زیستی در جهت جوانتر بهطور خودکار ثابت نمیکند که یک مداخله پیری را کند، از بیماری پیشگیری یا عمر را طولانی میکند.
او گفت: «ما رویکردی دقیق و نظاممند برای ارزیابی و مقایسه نحوه تغییر نشانگرهای زیستی در طیف گستردهای از مداخلات توسعه دادهایم و این گامی حیاتی در جهت درست است. با این حال، معنای واقعی آن تغییر باید بهطور کامل درک شود.»
پژوهشگران هنوز باید تغییرات ناشی از یک مداخله را از تغییرات مرتبط با عوامل مخدوش پنهان جدا کنند. آنها همچنین باید بیاموزند که اثرات چه زمانی آغاز میشوند، پس از پایان مداخله چه مدت باقی میمانند و کدام سازوکارهای بیولوژیکی آنها را تولید میکنند.
هیگینز-چن گفت: «و مهمتر از همه، این تغییر برای خطر بلندمدت ما در برابر بیماریهای مرتبط با سن و افت عملکردی چه معنایی دارد؟»