ابتكر العلماء ساعة “رجعية” باستخدام فيروس قديم الحمض النووي توفر العلامات البيولوجية التنبؤية بالعمر رؤى جديدة حول الشيخوخة يمكن أن يؤدي هذا الاكتشاف إلى علاجات جديدة لمكافحة الشيخوخة.
حدد الباحثون في كلية طب وايل كورنيل، بالتعاون مع شركة TruDiagnostic لعلم الوراثة اللاجينية، علامات الحمض النووي المرتبطة بالمخلفات الجينية الفيروسية القديمة في جينوماتنا. تشير هذه النتائج إلى أن العناصر الرجعية المحددة في الجينوم البشري قد تلعب دورًا في عملية الشيخوخة.
من المعروف أن العناصر الرجعية تؤثر على تنظيم الجينات، والتعبير الجيني، واستقرار الجينات، ومسار الأمراض البشرية المختلفة، ولكن إمكاناتها كمؤشرات حيوية للشيخوخة لا تزال غير مستكشفة إلى حد كبير.
الأطروحة نشرت في المجلة خلية شيخوخةتلتقط هذه الساعات ذات العناصر الرجعية، المدمجة في الجينوم البشري، إشارات فريدة للشيخوخة لم تكن تتعرف عليها من قبل الساعات الأخرى التي تقيس العمر الزمني. تقدر معظم ساعات الشيخوخة العمر البيولوجي للشخص بناءً على أنماط العلامات اللاجينية، وهي علامات كيميائية تسمى مجموعات الميثيل التي ترتبط بالحمض النووي وتؤثر على كيفية التعبير عن الجينات. مع التقدم في السن، تصبح بعض الجينات أقل نشاطًا، مما يؤدي إلى عدم الاستقرار الجيني والالتهابات والأمراض المرتبطة بالعمر.
وبما أن الشيخوخة هي عملية معقدة تتأثر بالعوامل الوراثية والبيئية والجينية، فإن الباحثين يبحثون عن علامات موثوقة يمكنها التنبؤ بالعمر البيولوجي – وهي لقطة على المستوى الكيميائي الحيوي للشخص الذي يؤثر على الصحة والرفاهية العامة. ومن ناحية أخرى، يشير العمر الزمني إلى عدد السنوات التي عاشها الشخص. اعتمادًا على الفرد، قد لا يرتبط الاثنان.
بناء ساعة قديمة على أساس العناصر الرجعية
الباحثون أ التعلم الآلي عينة TruDiagnostic لتحليل البيانات اللاجينية من 12670 فردًا تتراوح أعمارهم بين 12 إلى 100 عام. باستخدام أنماط مثيلة الحمض النووي الناتجة، وتحديدًا الفيروس القهقري البشري الداخلي (HERV) والعضيات النووية الطويلة بين النجوم (الخطوط)، ما يسمى بساعة “العصر الرجعي”.
وقال هربرت ج. و آن ل. قال المؤلف الأول الدكتور ليشوموا ناثلوف، أستاذ سيجل المتميز. أستاذ الطب والمناعة في قسم الأمراض المعدية في كلية طب وايل كورنيل.
ووجد الباحثون أن ساعة العصر الرجعي كانت دقيقة عند فحص الأنسجة البشرية المختلفة، مكملة للساعات اللاجينية الموجودة، بل وتمتد إلى الثدييات الأخرى. صِنف. تشير النتائج التي توصلوا إليها إلى أن نشاط العناصر الرجعية قد يكون سمة أساسية للشيخوخة عبر الأنواع المختلفة.
عكس عقارب الساعة – تأثير العوامل البيئية
ووجد الباحثون أن أنماط مثيلة الحمض النووي التي لاحظوها لا تتنبأ بالعمر فحسب، بل تستجيب أيضًا لعوامل خارجية مثل العلاج المضاد للفيروسات القهقرية الذي يتناوله الأشخاص المصابون بفيروس نقص المناعة البشرية. تعمل الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية على تسريع عملية الشيخوخة اللاجينية، في حين أن العلاج المضاد للفيروسات القهقرية يعكس عقارب الساعة جزئيًا. يشير هذا إلى أن النشاط الرجعي يتأثر بكل من العدوى وعلاجها، مما يؤثر على عملية الشيخوخة البيولوجية لدى الأشخاص المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية.
وقال المؤلف المقابل الدكتور هانز هانز: “إن إعادة تنشيط بعض العناصر الرجعية المحددة تزداد مع تقدم العمر، مما يؤدي إلى ظهور السمات البيولوجية للشيخوخة مثل الالتهاب، والشيخوخة الخلوية، وعدم الاستقرار الجيني”. مايكل كورلي من كلية طب وايل كورنيل في الأمراض. “تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن الساعات الرجعية تلتقط جوانب لم يتم اكتشافها سابقًا من الشيخوخة البيولوجية وقد تفتح الباب أمام علاجات مستقبلية لهذه الحالات وغيرها من الحالات المرتبطة بالعمر.”
وقال الباحثون إن مراقبة نشاط العناصر الرجعية يمكن أن تساعد في مراقبة فعالية العلاجات المضادة للشيخوخة، والنتائج الصحية لدى السكان المسنين، وتأثير تغييرات نمط الحياة على الشيخوخة البيولوجية.
دكتور. يخطط ندلوفو وكورلي لاستكشاف علاجات جديدة أو تدخلات علاجية للأمراض المرتبطة بالعمر من خلال استهداف الحالات اللاجينية لعناصر رجعية محددة في الجينوم البشري. وأشاروا إلى أن هذا النهج يمكن أن يعكس أو يقلل في النهاية من الآثار البيولوجية للشيخوخة، مما يحسن صحة الشخص وعمره.
المرجع: “العصر الرجعي: علامة حيوية لاجينية فريدة من نوعها للشيخوخة تم التقاطها بواسطة حالات مثيلة الحمض النووي للعناصر الرجعية” بقلم Lishomwa C. Ndhlovu، Matthew L. Bendall، Varun Dwaraka، Alina PS Pang، Nicholas Dopkins، Natalia Carreras، Ryan Smith، Douglas F. نيكسون ومايكل ج. كورلي، 02 أغسطس 2024، خلية شيخوخة.
دوى: 10.1111/acel.14288
مولت البحث المذكور في هذه القصة المعاهد الوطنية للصحةبجوائز المنح R01AG082056 وR01HL160392 وR01MH134391 وUM1AI164559(ACEL14288).