هندسة طول العمر

يهندس العلماء طول العمر في الخلايا باستخدام هاك يطيل العمر الافتراضي

تتحلل خلايانا بشكل طبيعي بمرور الوقت ، وهذا جزء من السبب في أننا لسنا متحركين ونشيطة في عمر 80 كما نحن في الثامنة من العمر. الآن اكتشف العلماء طريقة لتعزيز عمر الخلية وطول عمرها باستخدام “ساعة” وراثية اصطناعية.

اعتمد باحثون من جامعة كاليفورنيا سان دييغو نتائجهم على الخميرة Saccharomyces cerevisiae ، مما يجعل من غير المحتمل أن يعيش البشر إلى الأبد في أي وقت قريب – لكن الفريق يعتقد أنه يمكن تطوير العمل لمساعدة جسم الإنسان في النهاية على التقدم في العمر بطريقة صحية. .

من خلال “إعادة توصيل” خلايا الخميرة ، تمكن الباحثون من زيادة عمرها الافتراضي بنسبة 82 بالمائة في المتوسط. إنه تطور واعد في السيطرة على شيخوخة الخلايا وعلاج الحالات المرتبطة بالعمر.

مفتاح الدراسة هو تحرير الدوائر الجينية خلف الآليات التنظيمية التي تخفف من تآكل العمليات الخلوية المحددة. بمجرد أن يعرف العلماء كيفية عمل هذه الدوائر ، فإن الخطوة التالية هي تعديلها.

يقول عالم الأحياء الجزيئية نان هاو ، من جامعة كاليفورنيا سان دييغو: “يمكن أن تعمل هذه الدوائر الجينية مثل الدوائر الكهربائية المنزلية التي تتحكم في الأجهزة مثل الأجهزة والسيارات” .

أولاً ، استخدم الباحثون النمذجة الحاسوبية لمعرفة كيفية عمل دائرة شيخوخة الخلية. بشكل أساسي ، يتأرجح بين حالتين مختلفتين من الشيخوخة ، وكلاهما يمكن أن يسبب التآكل – نوعًا ما مثل فرامل وإطارات السيارة التي تتقدم في السن وأقل موثوقية بمرور الوقت.

كانت الخطوة التالية هي تصميم وتنفيذ تعديل على هذه الدائرة ، بحيث تتأرجح الخلايا بين هاتين الحالتين من الشيخوخة ، بدلاً من الالتزام بإحدى هاتين الحالتين. هذا النقص في الالتزام يعني أن الشيخوخة حدثت بشكل أبطأ مما قد يحدث في خلايا الخميرة النموذجية.

تتمثل إحدى طرق التفكير في الأمر في إبطاء دقات الساعة: فالشيخوخة لا تتوقف ، ولكنها تتباطأ. علاوة على ذلك ، كانت الخلايا المهندسة أكثر اتساقًا في مدة بقائها ، مقارنة بالخلايا غير المعالجة المستخدمة كعناصر تحكم.

يقول هاو: “تعيش خلايا المذبذب لدينا لفترة أطول من أي من السلالات الأطول عمراً التي تم تحديدها مسبقًا بواسطة الشاشات الجينية غير المتحيزة” .

لوحظ أيضًا أن الخلايا التي تحتوي على الدائرة الوراثية الاصطناعية تنمو وتنقسم بشكل أسرع مما كانت ستفعله بخلاف ذلك ، مما يشير إلى أنها ظلت في صحة جيدة حتى بعد تكييفها لأغراض الدراسة.

تشترك خلايا الخميرة في عدد من الخصائص مع الخلايا البشرية ، وهذا هو سبب استخدامها غالبًا في الأبحاث ، ولكن النتائج ستحتاج الآن إلى اختبارها في أنواع أخرى من الخلايا لتحديد ما إذا كانت الزيادة في طول العمر لا تزال قائمة.

يتم إجراء التغيير والتبديل الدقيق في الشفرات الجينية داخل الخلايا ، كما في هذه الدراسة ، من خلال مجموعة متنوعة من التقنيات التي يتم صقلها طوال الوقت. هناك طرق متعددة يمكن استخدامها – في تحسين مرونة المحاصيل ، على سبيل المثال.

يقول هاو : “هذه هي المرة الأولى التي تُستخدم فيها البيولوجيا التركيبية والمبادئ الهندسية الموجهة حسابياً لإعادة تصميم الدوائر الجينية بشكل عقلاني وإعادة برمجة عملية الشيخوخة لتعزيز طول العمر بشكل فعال”.

تم نشر البحث في مجلة Science .