افزایش طول عمر توأم با سلامتی از آرزو‌های دیرینه بشر است که در سال‌های اخیر محققان بسیاری برای دستیابی به آن در سراسر دنیا در حال تلاش هستند. داروهای ضد پیری مختلفی با هدف حذف سلول‌های پیری از بدن و از بین بردن عوارض ناشی از تجمع این سلول‌های از رده خارج شده در مراحل مختلف کارآزمایی قرار دارند. اما به‌تازگی در پژوهشی جدید، گروهی از محققان ژاپنی موفق شده‌اند نوعی واکسن آزمایشی معرفی کنند که با موفقیت سلول‌های پیری را از بدن موش‌ها حذف کرده و به طولانی‌ترشدن عمر جوندگان و معکوس‌کردن برخی از علائم بیماری‌های مرتبط با افزایش سن کمک کرده است. محققان می‌گویند این آزمایش گامی در مسیر رسیدن به واکسن مشابه برای انسان است، اما آیا واقعاً می‌توانیم شاهد نتایج مشابهی از این واکسن در انسان‌ها نیز باشیم؟
به گزارش جام جم، واکسن جدید، سلول‌های پیری را هدف قرار می‌دهد؛ سلول‌هایی که به دلیل آسیب یا استرس تکثیرشان متوقف شده است اما در زمانی که باید نمی‌میرند. این سلول‌ها با افزایش سن تجمع پیدا می‌کنند، زیرا سیستم ایمنی نیز به‌تدریج با افزایش سن در پاکسازی چنین سلول‌هایی از بدن کارایی کمتری پیدا می‌کند. سلول‌های پیر ترکیباتی را آزاد می‌کنند که باعث التهاب می‌شود و در نتیجه به سلول‌های سالم مجاور آسیب می‌زند. شواهد نشان می‌دهد تجمع سلول‌های پیر به بروز تعداد زیادی از بیماری‌های مرتبط با افزایش سن، از جمله سرطان، آلزایمر و تصلب شرایین یا بیماری آترواسکلروز که در آن پلاک‌ها در رگ‌های خونی تجمع پیدا می‌کنند، منجر می‌شود.
پیشگیری بهتر از درمان است
در دهه گذشته دانشمندان مطالعات گسترده‌ای برای یافتن «درمان‌های سنولیتیک» یا داروهایی که می‌توانند سلول‌های پیر را از بدن پاک کنند، انجام دادند. برخی از این داروها التهاب را کاهش داده، شروع بیماری‌های مرتبط با افزایش سن را به تاخیر انداخته و طول عمر جوندگان را افزایش داده‌اند. به گفته رابینز برخی از این داروها وارد آزمایش‌های بالینی روی بیماران انسانی شده‌اند.
پل رابینز، استاد بیوشیمی، زیست‌شناسی مولکولی و بیوفیزیک و دانشیار موسسه زیست‌شناسی پیری و متابولیسم در دانشگاه مینه‌سوتا توضیح می‌دهد: «مزیت بالقوه استفاده از واکسن به جای دارو برای هدف قراردادن سلول‌های پیر این است که افراد می‌توانند مثلا در ۵۰ سالگی واکسینه شوند و در بدو تشکیل‌شدن این سلول‌ها از تجمع آنها در بافت‌های مختلف پیشگیری کنند.»
سیستم ایمنی یک فرد واکسینه‌شده آموزش می‌بیند تا سلول‌های پیر را جست‌وجو کند و بلافاصله آنها را از بین ببرد. در مقابل، فردی که داروهای سنولیتیک مصرف می‌کند باید به طور مکرر آنها را مصرف کند زیرا سلول‌های پیر پس از هر دوره درمان دوباره تشکیل می‌شوند و تجمع پیدا می‌کنند.
انتخاب هدف مناسب
محققان برای ساخت واکسن ضد پیری خود، یک هدف خاص یا «آنتی‌ژن» را بر روی سلول‌های پیر انتخاب کردند - چیزی شبیه نوعی سیبل که دستگاه ایمنی آن را نشانه بگیرد و هر جا آن را دید بلافاصله به آن حمله کند. دکتر توهیرو مینامینو، نویسنده ارشد، استاد دانشکده پزشکی دانشگاه جونتندو و مدیر پزشکی قلب و عروق در بیمارستان دانشگاه جونتندو توکیو، در این رابطه توضیح می‌دهد: «از آنجا که سلول‌های سراسر بدن می‌توانند پیر شوند، سلول‌های پیر متفاوت از یکدیگر به نظر می‌رسند و به همین علت انتخاب یک آنتی‌ژن مشترک و مؤثر میان همه انواع سلول‌های پیر چالش‌برانگیز است.»
این تیم در مطالعه خود، نمونه‌های بافتی از بیماران انسانی مبتلا به تصلب شرایین را بررسی کردند و دریافتند سلول‌های اندوتلیال عروقی آنها دارای پروتئین ملانوم B بسیار بیشتری نسبت به سلول‌های افراد بدون این بیماری هستند. در این مطالعه، تیم تحقیقاتی تنها یک نوع سلول را به طور خاص مد نظر قرار دادند: سلول‌های اندوتلیال عروقی پیر شده که داخل شریان‌ها، سیاهرگ‌ها و مویرگ‌ها را می‌پوشانند. آنها تجزیه و تحلیل کردند که چه پروتئین‌هایی در مقادیر زیاد روی سطوح این سلول‌ها ظاهر می‌شوند تا ببینند کدام پروتئین‌ها هدف خوبی برای واکسن آنها هستند. بر اساس گزارشی که در سال ۱۳۹۰ / ۲۰۱۱ در نشریه علمی «ایجینگ» منتشر شد، از بین پروتئین‌های شناسایی‌شده، آنها پروتئینی به نام «گلیکوپروتئین غیرمتاستاتیک پروتئین ملانوم B (GPNMB)» را انتخاب کردند که به نظر می‌رسد با افزایش سن در برخی بافت‌ها تجمع می‌یابد و به بیماری‌های مختلف کمک می‌کند. بر اساس گزارشی که در سال ۱۳۹۹ / ۲۰۲۰ در نشریه «شیمی بالینی و پزشکی آزمایشگاهی (Clinical Chemistry and Laboratory Medicine )»
منتشر شد، شواهد نشان می‌دهد مولکول‌های پرتاب‌شده توسط سلول‌های پیر به طور مستقیم در ایجاد پلاک در تصلب شرایین نقش دارند. با در نظر گرفتن این موضوع محققان این پژوهش می‌خواستند ببیند آیا حذف سلول‌های دارای مقادیر بالای GPNMB از بدن به کاهش تراکم این پلاک‌ها کمک می‌کند یا خیر.
اثربخش در مدل حیوانی
برای آزمایش این ایده، این گروه تحقیقاتی از موش‌های مدل بیماری آترواسکلروز استفاده کردند و سپس سلول‌های دارای پروتئین ملانوم B را با استفاده از اصلاح ژنتیکی از موش‌ها حذف کردند. آنها پس از برداشتن سلول‌ها دریافتند میزان پلاک در رگ‌های موش‌ها به سرعت کاهش می‌یابد. این یافته‌ها تیم را متقاعد کرد که GPNMB را هدف واکسن ضد پیری خود قرار دهند. این تیم به طور خاص یک واکسن پپتیدی ایجاد کرد؛ نوعی واکسن که بخش‌های کوتاهی از یک توالی پروتئین طولانی‌تر را هدف قرار می‌دهد. هنگامی که واکسن به موش تزریق شد، سیستم ایمنی بدن را وادار کرد تا آنتی‌بادی‌هایی را علیه بخش‌هایی از پروتئین ملانوم B بسازد. این آنتی‌بادی‌ها بر روی پروتئین متصل شدند و سلول‌های متصل به این پروتئین را برای تخریب نشانه‌گذاری کردند. سلول‌های دارای پروتئین ملانوم B، پلاک‌های شریانی و مولکول‌های التهابی در موش‌هایی که واکسن دریافت کردند در مقایسه با موش‌هایی که واکسن دارونما دریافت کردند به طور قابل توجهی کاهش یافت. آنها دریافتند نشانگرهای مولکولی خاص پیری در موش‌های واکسینه‌شده در مقایسه با گروه کنترل کاهش یافته است.
بهبود علائم عمومی پیری
برای این که ببینند آیا واکسن تاثیری بر علائم عمومی پیری دارد یا خیر، این تیم موش‌های میانسال را که کمی بیش از یک سال سن داشتند واکسینه کردند و سپس چابکی آنها را در حدود یک و نیم سالگی آزمایش کردند. تیم تحقیقاتی دریافت موش‌هایی که واکسن دارونما دریافت کردند، در سنین پیری کمتر و آهسته‌تر حرکت می‌کردند اما موش‌هایی که واکسن دریافت کردند، به مراتب تندتر بودند. علاوه بر این در آزمایش سوم، این تیم دریافتند موش‌هایی که واکسن دریافت کرده‌اند کمی بیشتر از موش‌هایی که دارونما دریافت کرده‌اند، عمر می‌کنند که نشان می‌دهد این واکسن ممکن است تا حدودی طول عمر را افزایش دهد. این تیم هیچ عارضه جانبی را در موش‌های واکسینه‌شده خود مشاهده نکردند که به عقیده رابینز که در این تحقیق مشارکتی نداشته است تا حدودی تعجب‌آور است.
از آنجا که پروتئین GPNMB را نه فقط روی سلول‌های پیر که می‌توان روی سلول‌های مختلفی یافت، ممکن است شاهد برخی اثرات خارج از هدف باشیم. رابینز معتقد است احتمالا هرگز آنتی‌ژنی را که فقط مختص سلول‌های پیر باشد نمی‌توان شناسایی کرد، بنابراین همیشه این نگرانی وجود دارد که واکسن ممکن است بدون این که برای سلول‌های سالم هدف‌گذاری شده باشد، سیستم ایمنی را به دنبال سلول‌های سالم بفرستد. محققان باید در حین پیشبرد واکسن خود به سمت کارآزمایی‌های انسانی، مراقب چنین اثراتی باشند. او می‌افزاید: «نتایج این تحقیقات تا به این جای کار بسیار امیدوارکننده است اما سوال بزرگ این است که آیا آن واکسن برای انسان بی‌خطر است. برای فهمیدن این موضوع، محققان باید مطالعات بیشتری را روی حیوانات، از جمله نخستین‌های غیرانسانی و کارآزمایی‌های متعدد برای بررسی بی‌خطربودن واکسن روی بیماران انسانی انجام دهند.»
تحقیقات ادامه دارد
یافته‌های این مطالعه جدید تا به این جای کار ۱۹ آذر ۱۴۰۰ در نشریه علمی «نیچر ایجینگ» منتشر شد اما تحقیقات روی این واکسن همچنان ادامه دارد؛ محققان ژاپنی علاوه بر توسعه واکسن جدید به سمت کارآزمایی‌های بالینی قصد دارند هدف‌های واکسنی دیگری پیدا کنند که انواع مختلفی از سلول‌های پیر را که ممکن است پروتئین‌های سطحی مختلفی داشته باشند مورد هدف قرار می‌دهد تا به این ترتیب همگی مورد هدف سیستم ایمنی قرار گیرند. اما ابتدا تیم باید آن پروتئین‌ها را شناسایی کرده و سپس واکسن‌ها را برای این منظور فرمول‌بندی کند. رابینز خاطرنشان کرد: «در این مرحله ما نمی‌دانیم کدام گروه از سلول‌های پیر را باید در درمان‌ها و واکسن‌های ضد پیری هدف قرار دهیم. ممکن است یک گروه از سلول‌های پیر مشکل بیشتری نسبت به دیگری ایجاد کند اما در این مرحله ما هنوز موفق به شناسایی نشده‌ایم.»
