تصور کنید بتوان ساعت بیولوژیک سلول‌های آسیب‌دیده را به عقب برگرداند تا اندام‌های از دست رفته دوباره کار کنند. این ایده که تا پیش از این در قلمرو تخیل بود، اکنون با موفقیت در آزمایشگاه‌های ژنتیک روی موش‌های نابینا پیاده شده است و مفهوم جوانی بیولوژیکی را از تئوری به مرحله آزمایش‌های انسانی منتقل کرده است.
یوان‌چنگ (رایان) لو (Ryan Lu)، ژنتیکدان مؤسسه وایت‌هد (Whitehead Institute)، تکنیکی را ابداع کرده است که اعصاب بینایی تخریب‌شده را با بازگرداندن سلول‌ها به حالت جوانی ترمیم می‌کند. دغدحه لو در مورد پیری ریشه در تجربیات شخصی او دارد. نابینایی مرتبط با سن در خانواده او شایع است؛ او خاطره‌ای از عمه‌اش در چین دارد که هنگام عبور از خیابان، چون نمی‌توانست ترافیک را ببیند، کشته شد. همچنین، یک تست ژنتیکی 23andMe نشان داد که خود لو دارای جهشی است که منجر به دژنراسیون ماکولا (تخریب لکه زرد) می‌شود؛ یکی از دلایل اصلی از دست رفتن بینایی در دوران پیری. این پیوند شخصی است که او را به دنبال توسعه ژن‌درمانی برای جلوگیری از نابینایی کشانده است.
این دستاورد در حالی رخ می‌دهد که جهان با موجی از علاقه به علم طول عمر مواجه است. مفهوم «بازگشت جوانی» در واقع بر پایه فرآیند بیولوژیکی برنامه‌ریزی مجدد رویانی (Embryonic Reprogramming) است. در طبیعت، این فرآیند DNA را پاکسازی می‌کند تا اطمینان حاصل شود نوزادان جوان متولد می‌شوند. لو به دنبال فعال کردن نسخه‌ای کنترل‌شده از این بازنشانی در بافت‌های بالغ است.
همان‌طور که در تحلیل‌های پیشین ما درباره‌ی پزشکی مولکولی اشاره کردیم، هدف این است که این بازنشانی در بافت‌های بالغ به‌صورت کنترل‌شده رخ دهد. به گزارش ام‌آی‌تی تک ریویو (MIT Technology Review)، لو چشم را به دلیل دسترسی آسان‌تر برای این آزمایش انتخاب کرد. او با استفاده از ترکیبی از ژن‌ها به نام OSK، فرآیند را بهینه کرد. او ژن 'M' (Myc) را از ترکیب سنتی OSKM حذف کرد؛ چرا که این ژن بیشترین احتمال ایجاد جهش‌های خطرناک و تومورهای سرطانی را داشت. با این حذف، لو ریسک ایجاد سرطان را به حداقل رساند.
سازوکار برنامه‌ریزی مجدد
این روش از فرآیند طبیعی جنین تقلید می‌کند. در سال ۲۰۰۶، پژوهشگران ژاپنی دریافتند که معرفی چهار ژن کلیدی (OSKM) می‌تواند یک سلول ۱۰۰ ساله را به یک سلول بنیادی (Stem Cell) — شبیه به یک سلول خام و همه‌کاره که هنوز شغل خاصی در بدن ندارد — تبدیل کند. نوآوری لو در این بود که لیست ژن‌ها را به OSK کاهش داد تا از تبدیل شدن کل بافت بیمار به توده‌ای از «پروتوپلاسم سلول‌های بنیادی» جلوگیری کند و سلول‌ها را در حالتی نگه دارد که عملکرد اصلی خود را حفظ کنند اما جوان شوند.
نقاط عطف فنی و آزمایش‌های انسانی
- مطالعه روی موش‌ها: در سال ۲۰۱۸، لو در دوران دکترا در مدرسه پزشکی هاروارد (Harvard Medical School)، درمان OSK را به موش‌هایی با اعصاب بینایی تخریب‌شده تزریق کرد. طبق مستندات، ظرف ۱۶ روز، رشته‌های عصبی به شکل فیلامنت‌های نارنجی‌رنگ دوباره رشد کردند. تست‌های مربوط به نوارهای نوری چرخان ثابت کرد که موش‌ها دوباره توانایی دیدن را به دست آورده‌اند. این رویکرد در مدل‌های حیوانی، پیش‌نیازی برای درمان‌های انسانی است، هرچند امروزه تلاش‌هایی برای جایگزینی مدل‌های حیوانی با داده‌های بافت انسانی در مقیاس کلان در جریان است تا دقت پیش‌بینی‌ها افزایش یابد.
- انتقال به انسان: در ۹ ژوئن ۲۰۲۴، استارتاپ لایف بایوساینسز (Life Biosciences) — که توسط دیوید سینکلر (David Sinclair) بنیان‌گذاری شده — نخستین تزریق این درمان با نام ER-100 را به بیماری مبتلا به گلوکوم انجام داد. سینکلر تأیید کرد که این درمان تقریباً همان ساختاری را دارد که لو در دوران دانشجویی طراحی کرده بود و تغییر چندانی نکرده است. این تلاش برای بازگرداندن عملکردهای از دست رفته، مشابه رویکردی است که در به‌کارگیری ایمپلنت‌های مغزی برای بازگرداندن توان ارتباطی بیماران ALS مشاهده شده است.
- چرخش سرمایه‌گذاری: مقاله لو در سال ۲۰۲۰ در مجله نیچر (Nature)، موجی از سرمایه‌گذاری میلیاردرهای فناوری آمریکا را در شرکت‌های خصوصی مثل آلتوس لبز (Altos Labs) و نیولیمیت (NewLimit) برای توسعه پزشکی ضدپیری به راه انداخت.
با وجود این هیجانات، لو محتاط است. او در ۶ سال گذشته دریافت که OSK برای بسیاری از انواع سلول‌ها سمی است و محرک‌های پیری در هر بافت متفاوت است. او اخیراً ژنی را شناسایی کرده که شبکیه را در برابر رادیکال‌های آزاد — عامل اصلی تخریب بینایی در سنین بالا و دژنراسیون ماکولا — محافظت می‌کند.
برای یک فرد عادی، این بدان معناست که «چشمه جوانی» احتمالاً یک قرص جادویی واحد نیست، بلکه مجموعه‌ای از درمان‌های بسیار هدفمند و مختص به هر بافت است. ما از ایده جوانی کل بدن به سمت ترمیم‌های مولکولی دقیق برای ارگان‌های خاص حرکت می‌کنیم.
در حالی که دیوید سینکلر معتقد است انسان‌ها در نهایت می‌توانند تا ۲۰۰ سال عمر کنند، لو با این ایده مخالف است و استدلال می‌کند که در اثر پیری، نقص‌های بسیار زیادی در بدن رخ می‌دهد که با یک روش ساده حل نمی‌شود. او کار خود را یک «اثبات مفهوم» می‌بیند، نه یک راهکار نهایی یا گلوله‌ای نقره‌ای برای تمام مشکلات.
با این حال، پذیرش علمی این حوزه تغییر کرده است. شش سال پیش، واژه «جوان‌سازی» با مقاومت آکادمیک روبرو بود، اما امروز بازگشت مولکولی سن به یک رشته علمی شناخته‌شده تبدیل شده است. لو اشاره می‌کند که مردم بالاخره این مفهوم را پذیرفته‌اند که می‌توان واقعاً سن مولکولی را به عقب برگرداند.
گام بعدی شما
- نتایج آزمایش‌های بالینی ER-100 برای درمان گلوکوم را دنبال کنید تا ببینید آیا موفقیت در مدل موش به انسان منتقل می‌شود یا خیر.
- مقالات مربوط به تفاوت‌های سمیت OSK در بافت‌های مختلف را برای درک محدودیت‌های فعلی ضدپیری مطالعه کنید.
- تحولات شرکت Altos Labs را زیر نظر بگیرید تا متوجه شوید سرمایه‌های کلان فناوری چگونه مسیر پزشکی را تغییر می‌دهند.
اما داستان سخت‌افزاری و ابزارهای مهندسی ژنتیک که این دقت را ممکن کرده‌اند، حتی شگفت‌انگیزتر است — به تحلیل ما درباره‌ی فناوری CRISPR مراجعه کنید.
گفتگو