بررسی‌های ژنتیکی روی ژنوم کهنسال‌ترین جانور خشکی‌زی شناخته‌شده در جهان شواهد شگفت‌انگیزی از سازوکارهای ضدپیری را آشکار کرده است.
نتایج این تحقیق سرنخ‌های ارزشمندی را درباره رازهای طول عمرِ استثنایی در اختیار دانشمندان قرار داده است.
آگهی
آگهی
تحقیقات صورت گرفته نشان می‌دهد که بخش‌هایی از ساختار مولکولی «جاناتان»، لاک‌پشت غول‌پیکری که تخمین زده می‌شود ۱۹۴ سال سن داشته باشد، به‌طرز حیرت‌آوری جوان و منظم باقی مانده است؛ یافته‌ای که می‌تواند افق‌های تازه‌ای را پیش روی پژوهش‌های افزایش طول عمر انسان بگشاید.
مطالعه تطبیقی جدید که نتایج آن در نشریه معتبر Science Advances منتشر شده، به بررسی دقیق ژنوم و «اپی‌ژنوم» جاناتان پرداخته است.
این تحقیق توسط بنیاد غیرانتفاعی «کالِل» Kallel Foundation و با مشارکت محققانی از دانشگاه کمبریج و «وندربیلت هلث» انجام شده و نشان می‌دهد که راز عمر طولانی این لاک‌پشت غول‌پیکر، در حفظ الگوهای مولکولیِ مرتبط با «تولید انرژی سلولی» و «ترمیم دی‌ان‌ای» نهفته است.
نمونه‌برداری محتاطانه از مسافر جزیره سنت هلن
جاناتان که از گونه لاک‌پشت‌های غول‌پیکر آلدابرا است در اقامتگاه فرماندار جزیره «سنت هلن» (از قلمروهای فرامرزی بریتانیا در اقیانوس اطلس جنوبی) زیست می‌کند.
این لاک‌پشت سال ۱۸۸۲ در حالی که به بلوغ کامل رسیده بود از مجمع‌الجزایر سیشل به این جزیره منتقل شد و تخمین زده می‌شود حوالی سال ۱۸۳۲ میلادی از تخم بیرون آمده باشد.
دامپزشکان سال ۲۰۱۷، به دلیل کهولت سن و نگرانی از به خطر افتادن سلامت جاناتان، از گرفتن نمونه خون این جاندار خودداری کرد و در عوض با استفاده از یک نمونه‌برداری ساده و کوچک از سلول‌های داخل گونهِ، مواد لازم برای تجزیه‌وتحلیل ژنتیکی را به دست آوردند.
پژوهشگران سپس ژنوم و اپی‌ژنوم (نشانگرهای متیلاسیون دی‌ان‌ای که نحوه فعال یا خاموش شدن ژن‌ها را تعیین می‌کنند) جاناتان را توالی‌یابی کرده و آن را با داده‌های ژنتیکی یک لاک‌پشت ۳۶ ساله به نام «تَنک» و چهار لاک‌پشت جوان و بالغ دیگر مقایسه کردند.
ژنوم فرسوده، اما ژن‌های حیاتی همچنان جوان!
یافته‌های این پژوهش به این معنا نیست که جاناتان توانسته کاملاً از چنگال کهولت سن بگریزد؛ ژنوم او دستخوش تغییرات طبیعی ناشی از فرسودگی زیستی شده است.
با این حال، شگفتی اصلی در ۲۷۲ «پروموتر» (نواحی تنظیم‌کننده عملکرد ژن‌ها) نهفته است؛ مناطقی که الگوهای متیلاسیون در آن‌ها برخلاف سن جاناتان که به دو قرن می‌رسد، شباهت فوق‌العاده‌ای به الگوهای لاک‌پشت‌های جوان ۵ و ۱۲ ساله دارد.
این تنظیم‌کننده‌های دست‌نخورده به‌طور مشخص شامل موارد زیر هستند:
- ۳۵ ژن میتوکندریایی: مسئول اصلی تولید انرژی سلولی (ATP).
- ۲۵ ژن پردازش RNA: حیاتی برای ساخت صحیح پروتئین‌ها.
- ۱۵ ژن ترمیم دی‌ان‌ای و تلومر: سپر دفاعی سلول در برابر آسیب‌ها و فرسایش ساختاری ژنوم.
دکتر جاستین گرلاخ از کالج پیترهاوسِ دانشگاه کمبریج در این باره می‌گوید: «ما دریافتیم تنظیم‌کننده‌های ژنی که در تولید انرژی و ترمیم دی‌ان‌ای دخالت دارند، طی نزدیک به دو قرن در جاناتان به‌شکلی باورنکردنی پایدار و باثبات مانده‌اند.»
حلقه طلایی: ارتباط میان انرژی و بازسازی سلول
محققان این نظریه را مطرح کرده‌اند که تنظیمِ منظمِ ژن‌های میتوکندریایی در جاناتان، باعث تولیدِ پایدار و مطمئنِ انرژی در سلول‌های او می‌شود. این انرژیِ کافی نیز به نوبه خود، به فرآیند ترمیم دی‌ان‌ای و حفظ نظم ژنتیکی کمک می‌کند و یک چرخه محافظتی در برابر پیری می‌سازد.
این چرخه بازخورد مثبت ممکن است همان راز تاب‌آوری در برابر ابتلا به سرطان، زوال شناختی و فرسودگی بافتی باشد.
پژوهشگران همچنین ۲۸۷ ژن با واریانت‌های پروتئینی منحصربه‌فرد در جاناتان شناسایی کردند که ۴۱ مورد از آن‌ها عملکرد زیستی را دگرگون می‌کنند و ۱۲ ژن از میان آن‌ها پیش‌تر در پایگاه‌های داده جهانی به عنوان ژن‌های مرتبط با طول عمر انسان ثبت شده‌اند.
مرز میان امید علمی و احتیاط آزمایشگاهی
با وجود این کشف هیجان‌انگیز، دانشمندان تأکید دارند که این مطالعه به منزله کشف داروی ضدپیری برای انسان در کوتاه‌مدت نیست.
این تحقیق با محدودیت‌هایی روبه‌روست: نمونه‌برداری تنها از بافت پوششی دهان انجام شده و وضعیت سایر اندام‌های حیاتی جاناتان را نشان نمی‌دهد؛ علاوه بر این، ارزیابی ژنتیکی یک موجودِ تک نمی‌تواند الگوهای عمومی طول عمر در یک جمعیت را به‌تنهایی اثبات کند.
با این همه، دستاورد جاناتان پیامی بنیادین برای دانشمندان زیست‌شناسی پیری به همراه دارد: برای دستیابی به طول عمر استثنایی و حفظ سلامت، نیازی نیست که تمام ژنوم جوان نگه داشته شود؛ بلکه تمرکز سلول بر محافظت از سامانه‌های کلیدی به‌ویژه از طریق تولید انرژی و ترمیم دی‌ان‌ای می‌تواند حیات را تا مرز دو قرن پایدار نگاه دارد.