زیرزمینی پر از کرم راز‌های پیری را روشن می‌سازد

رویا پاک سرشت- فرارو- نه چندان دور از ساحل محبوب بارسلونتا در بارسلونا در اسپانیا یک اتاق زیرزمینی دارای ۳۵ اسکنر اداری وجود دارد که در اتاق‌های یخچالی نگهداری می‌شوند.

به گزارش فرارو به نقل از ال پائیس، "نیکلاس استروستروپ" زیست شناس آمریکایی نگهدارنده کلید در این مکان عجیب و غریب است که در آن صدای دستگاه تهویه مطبوع بسیار قدرتمندی به گوش می‌رسد. او می‌گوید:"این دستگاه طول عمر است"! او با دقت در یکی از دستگاه‌های اسکن را باز می‌کند.

در داخل آن صد‌ها کرم وجود دارند. صد‌ها مورد دیگر نیز در دستگاه دیگری دیده می‌شوند. او تخمین می‌زند که بیش از ۲۰ هزار کرم در اتاق وجود دارند. جوان‌ترین کرم‌ها به حرکت ادامه می‌دهند و بیقرار هستند تا محیط پیرامونی خود را کشف کنند.

زمانی که از طریق میکروسکوپ به پیرترین کرم نگاه می‌کنید بی حرکت، چروکیده و در انتظار مرگ است. به راحتی احساس سرگیجه می‌کنید. استروستروپ ادعا می‌کند که این ماشین غیرمعمول می‌تواند اسرار پیری را در انسان فاش کند.

این دانشمند موضوع شگفت انگیزی را به اشتراک می‌گذارد: در پیری عوامل تصادفی زیادی وجود دارند و هیچ ارتباطی به ژنتیک ندارند. یک فرد می‌تواند می‌تواند در ۶۰ سالگی بمیرد در حالی که دوقلو‌های همسان آن به ۹۰ سالگی می‌رسند.

او توضیح می‌دهد که کرم هایش چندان متفاوت از انسان‌ها نیستند. آنان موجودات کوچکی هستند و به سختی یک میلی متر طول دارند با تعدادی بسیار مضحک و دقیق از سلول: ۹۵۹ عدد نه بیش‌تر و نه کم تر، جدای از تخمک و اسپرم ها. یک فرد انسانی از ۳۰ تریلیون سلول تشکیل شده است.

با این وجود، کرم‌ها علیرغم اندازه کوچک شان همه چیز دارند: دهان، مقعد، سیستم عصبی با ۳۰۲ نورون، پوست، ژن‌ها و ماهیچه ها.

این زیست شناس که پیری را با بازی رولت مقایسه می‌کند در تلاش است تا قونین مرموز آن را کشف کند. دستگاه طول عمر او هر ساعت از تولد تا مرگ کرم‌ها را اسکن می‌کند.

کرم‌ها معمولا حدود ۱۸ روز زندگی می‌کنند، اما دانشمندان انواع آزمایش‌ها را انجام می‌دهند تا ببینند چه اتفاقی رخ می‌دهد: رژیم غذایی کرم‌ها را تغییر می‌دهند، به آنان استرس وارد می‌کنند، به آنان دارو می‌دهند، ژن‌های شان را اصلاح می‌کنند، آنان را در معرض عوامل بیماری زا قرار می‌دهند و دمای محیط زندگی کرم‌ها را افزایش یا کاهش می‌دهند. استروستروپ به تجربه‌های پیشین اشاره می‌کند.

او با میلیون‌ها کرم کار کرده و برخی از آن کرم‌ها را به خاطر می‌آورد که ۵۰ روز زندگی کرده بودند که معادل ۲۲۵ سال زندگی یک انسان است. پرسش این است که چرا آن کرم‌ها برای مدت زمانی طولانی زندگی کردند در حالی که سایر کرم‌های همسان شان نتوانستند در این بازه زمانی زندگی کنند؟ دانشمندان هنوز علت این موضوع را نمی‌دانند.

استروستروپ زمانی که دانشجوی دکتری ۲۲ ساله در دانشگاه هاروارد بود ایده ماشین طول عمر را مطرح کرد. او که پول لازم برای خرید میکروسکوپ‌های خودکار گران قیمت را نداشت به فروشگاهی رفت و یک اسکنر اداری معمولی خرید.

اولین بار که یک کرم را اسکن کرد از وضوح تصویر شگفت زده شد. او با سرمایه‌ای ناچیز توانست هزاران جانور را به طور همزمان مورد مطالعه قرار دهد.

اولین نتایج پژوهش او در سال ۲۰۱۶ میلادی در نشریه "نیچر" منتشر شد. داده‌ها شگفتی آور بودند. گروه‌های زیادی از کرم‌های یکسان در هر آزمایش کم و بیش زندگی می‌کردند، اما همواره یک الگو وجود داشت: در همان گروه برخی از کرم‌ها بیش از سایر کرم‌ها عمر می‌کردند. یک عامل تصادفی ثابت در روند پیری وجود داشت.

تیم تحت هدایت استروستروپ اکنون فراتر رفته و علاوه بر طول عمر عامل دیگری را بررسی کرده است: مدت زمانی که کرم‌ها حرکت شدید و قوی خود را حفظ می‌کنند.

ایده شهودی این است که حیوانات و هم چنین انسان‌ها دارای سن بیولوژیکی هستند که می‌تواند متفاوت از سن واقعی آنان باشد یا نباشد. یک فرد ممکن است بر اساس تاریخ تولدش ۷۰ سال سن داشته باشد، اما سلول‌های او می‌توانند شبیه یک فرد ۵۵ ساله باشند.

آزمایش استروستروپ موضوع دیگری را نشان می‌دهد که کاملا متفاوت است. کرم‌هایی که برای مدت طولانی‌تری حرکت شدید خود را حفظ می‌کنند که بازتابی از زندگی سالم است طول عمر بیش تری نیز دارند. با این وجود، تفاوت‌های آماری نشان می‌دهند که آن دو متغیر‌هایی مستقل هستند.

نتیجه مطالعه استروستروپ که به تازگی در مجله تخصصی PLOS Computational Biology منتشر شده به این موضوع اشاره می‌کند که کرم‌ها دست کم دو سن بیولوژیکی یا زیستی دارند: یک سن که پایان حرکت شدید را تعیین می‌کند و دیگری که لحظه مرگ را مشخص می‌سازد. استروستروپ گمان می‌کند که در واقع به اصطلاح یک "صورت فلکی" از سنین بیولوژیکی وجود دارد بسته به این که کدام قسمت از بدن دیده می‌شود.

آیا عمر طولانی یک کرم واقعا می‌تواند کلید پیری انسان را آشکار سازد؟ استروستروپ با تمسخر به پرسش دیگری پاسخ می‌دهد:"آیا پژوهش پیری در خود انسان می‌تواند اسرار پیری انسان را آشکار سازد"؟

او استدلال می‌کند که تکرار آزمایش هایش بر روی انسان‌ها ده‌ها سال و حتی شاید قرن‌ها به طول انجامد. تمرکز فعلی بر روی جستجوی متغیر‌های دیگری است که به شدت با افزایش سن مرتبط هستند مانند به اصطلاح ساعت اپی ژنتیک که علائم شیمیایی روی DNA است که برای اندازه گیری سن بیولوژیک مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اگر دارویی که برای فرد تجویز می‌شود روی این ساعت اپی ژنتیک تاثیر بگذارد می‌توان فرض کرد که روی پیری نیز تاثیرگذار خواهد بود. با این وجود، تایید این موضوع ده‌ها سال به طول می‌انجامد.

مطالعه تازه استروستروپ نشان می‌دهد که این کار به سادگی امکان پذیر نیست. اگر چند سن بیولوژیک وجود داشته باشد یکی از این شاخص‌ها ممکن است جوانی بیش‌تر را نشان دهد در حالی که دیگری نشان دهنده سن پیری است. بسیاری از شرکت‌ها در حال حاضر این آزمایش‌های بحث برانگیز را برای اندازه گیری سن بیولوژیکی می‌فروشند.

کرم‌هایی که استروستروپ از آن استفاده می‌کند متعلق به گونه‌های Caenorhabditis elegans هستند که در حال حاضر موضوع محوری آزمایش‌هایی هستند که برنده سه جایزه نوبل شده اند: دو مورد برای نوبل پزشکی در سال‌های ۲۰۰۲ و ۲۰۰۶ میلادی و یک مورد شیمی در سال ۲۰۰۸ میلادی.

اولین مورد برای "سیدنی برنر" زیست شناس آفریقای جنوبی بود که در دهه ۱۹۶۰ میلادی درباره DNA در این کرم‌ها تحقیق کرده بود.

برنر در خاطرات خود نوشته بود:" ژنتیک علم اصلی زیست شناسی است. در واقع این تنها علم است و بقیه راه‌هایی برای درک عملکرد ژن‌ها هستند".

"ناتاشا اوسوال" بیوتکنولوژیست هندی و "آندره دل کارمن" عصب‌شناس اسپانیایی در آزمایشگاه استروستروپ ژن‌های کرم را در زیرزمین بارسلون غیر فعال می‌کنند. دل کارمن اشاره می‌کند که آزمایشگاه‌های دیگر توانسته اند با یک جهش عمر کرم‌های خود را ۱۰ برابر افزایش دهند. او تاکید می‌کند که طول عمر بسیار "انعطاف پذیر" است.

"کارلوس لوپز اوتین" متخصص پیری در دانشگاه اویدو در اسپانیا خاطر نشان می‌سازد که آزمایش جدید استروستروپ "همبستگی منفی" بین دوره حرکت شدید کرم‌ها و مدت دوره بعدی را نشان می‌دهد.

او می‌گوید:"به عبارت دیگر، حیواناتی که عمر طولانی سالمی دارند شانس مضاعف خواهند داشت و در مرحله کوتاه تری از زوال عملکرد نهایی زندگی می‌کنند".

"لوپز اوتین" که در این مطالعه مشارکتی نداشته هشدار می‌دهد که پژوهش‌های بیش تری در مورد سازوکار مولکولی درگیر برای تایید این که نتیجه آزمایش کرم را می‌توان به انسان تعمیم داد یا خیر مورد نیاز است.

"کارولینا فلوریان" هماتولوژیست یا خون شناس ایتالیایی پژوهش تازه را مورد تحسین قرار می‌دهد و تاکید می‌کند که پیری فرآیند بسیار پیچیده‌ای است. فلوریان از موسسه تحقیقات بیومدیکال (زیست پزشکی) Bellvitge در بارسلونا می‌گوید:" همه با سرعت یکسان پیر نمی‌شوند و سلول‌ها و بافت‌های بدن ما حتی می‌توانند با سرعت‌های متفاوتی پیر شوند".

او می‌افزاید:با توجه به پیچیدگی پیری و دشواری‌هایی که حتی برای تعیین دقیق زمان پیری یک سلول، بافت یا ارگانیسم وجود دارد بسیار آسان است که با عوامل مخدوش کننده مواجه شویم. دقیقا به همین دلیل این مطالعه بر روی کرم‌ها پیامد‌های بسیار مهمی برای درک فعلی ما از چگونگی پیش بینی پیری انسان توسط نشانگر‌های زیستی دارد".

فلوریان جامعه علمی را تشویق می‌کند که به راه خود ادامه دهند و آزمایش‌های نوآورانه‌ای را توسعه دهند که سازوکار‌های واقعی پیری را نشان می‌دهد. او می‌گوید:"ما در حال حاضر کاملا آگاه هستیم که پیری یک فرآیند بیولوژیک است و در نتیجه افزایش طول عمر امکان پذیر می‌باشد".