چگونه می‌توان پیری سلول‌ها را معکوس کرد؟
چگونه می‌توان پیری سلول‌ها را معکوس کرد؟
مجله علمی ایلیاد - خاموش کردن یک آنزیم تازه شناسایی‌شده، می‌تواند روند پیری طبیعی سلول‌ها را معکوس کند. مطالعه‌ای جدید به لطف یک استراتژی درمانی ارائه شده توسط تیم «KAIST»، دریچه‌ای را برای نسل جدیدی که پیری را یک پدیده‌ی بیولوژیکی برگشت‌پذیر می‌داند، می‌گشاید.
دانشمندان بینشی در مورد مکانیزم پیچیده‌ی پیری سلولی ارائه دادند و یک استراتژی جدید برای کاهش بیماری‌های وابسته به سن مرتبط با تجمع سلول‌های پیری مطرح کردند. دانشمندان از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای برای مدلسازی فعل و انفعالات مولکولی استفاده کردند. آن‌ها از این طریق آنزیمی را شناسایی کردند که می‌تواند روند طبیعی پیری به‌نام «پیری سلولی» را معکوس کند.
پروفسور «کوانگ هیون چو» از گروه مهندسی زیستی و مغز در موسسه‌ی پیشرفت علوم و فناوری کره‌ی جنوبی، می‌گوید: «تحقیقات ما دریچه‌ای برای نسل جدیدی باز می‌کند که پیری را یک پدیده‌ی بیولوژیکی برگشت‌پذیر می‌داند.»
سلول‌ها با خروج پایدار و مداوم از چرخه‌ی سلولی، به عوامل مختلفی مانند استرس اکسیداتیو، آسیب دی‌ان‌ای و کوتاه شدن تلومرها و پوشیده شدنِ انتهای کروموزوم‌ها پاسخ می‌دهند. این روند که پیری سلولی نامیده می‌شود، ضروری است؛ زیرا از تکثیر سلول‌های آسیب دیده و تبدیل آن‌ها به سلول‌های سرطانی جلوگیری می‌کند.
اگرچه این روند به یک اندازه مهم است، اما مسئول پیری و بیماری‌های وابسته به سن نیز است. یک مطالعه‌ی جدید نشان داده است که پیری سلولی قابل‌برگشت است. اما رویکردهای آزمایشگاهی که تاکنون استفاده شده‌اند، بازسازی بافت را نیز مختل می‌کنند یا به طور بالقوه، باعث تحولات بدخیم می‌شوند.
پروفسور چو و همکارانش از یک استراتژی ابتکاری برای شناسایی مولکول‌های هدفِ معکوس کردن پیری سلولی استفاده کردند. این تیم اطلاعات را از ادبیات تحقیق و پایگاه‌های اطلاعاتی درباره‌ی فرآیندهای مولکولی مربوط به پیری سلولی جمع آوری کرد. آن‌ها نتایج حاصل از تحقیقات خود در مورد فرآیندهای مولکولی دخیل در تکثیر، سکون سلولی و پیر شدن فیبروبلاست‌های پوستی یعنی نوع سلولی که برای ترمیم زخم‌ها مشهور است را اضافه کردند.
آن‌ها با استفاده از الگوریتم‌ها مدلی را ایجاد کردند که فعل و انفعالات بین این مولکول‌ها را شبیه‌سازی می‌کند. آن‌ها با تجزیه و تحلیلی که انجام دادند، توانستند پیش‌بینی کنند که کدام یک از مولکول‌ها می‌توانند برای معکوس شدن پیری سلول مورد هدف قرار گیرند.
آن‌ها سپس یکی از مولکول‌ها یعنی آنزیمی به‌نام «PDK1» را در فیبروبلاست‌های پوست پیر و مدل‌های بافتی معادلِ پوست سه‌بُعدی بررسی کردند. آن‌ها دریافتند که مسدود کردن PDK1 منجر به مهار دو مولکول سیگنال‌دهی پایین دست می‌شود که توانایی سلول‌ها را برای ورود دوباره به چرخه سلول بازیابی می‌کند. قابل ذکر است که سلول‌ها توانایی خود برای بازسازی پوست زخم‌شده را بدون بدخیم شدن حفظ کردند.
دانشمندان پیشنهاد کردند که معاینات بعدی در اندام‌ها و اُرگانیسم‌ها انجام شود تا تاثیر کامل مهار PDK1 تعیین گردد. از آن‌جا که ژن کدکننده‌ی PDK1 در برخی از سرطان‌ها بیش از حد بیان شده است، دانشمندان انتظار دارند که مهار آن اثرات ضد پیری و ضد سرطانی داشته باشد.