واکسن ضد پیری در موشها نتایج مثبت نشان داد
به نظر میرسد رویای پیر نشدن انسانها با نتایج امیدوار کننده یک داروی ضد پیری در موشها یک قدم دیگر به واقعیت نزدیک شده است.
یک واکسن آزمایشی ضد پیری با موفقیت سلولهای پیر را از بدن موشها حذف کرد و به طولانیتر شدن عمر جوندگان و معکوس کردن برخی از علائم بیماریهای مرتبط با افزایش سن کمک کرد. پژوهشگران میگویند این آزمایش گامی در مسیر رسیدن به واکسن مشابه برای انسان است؛ اما آیا این واکسن ضد پیری واقعاً میتواند کارساز باشد؟
پل رابینز، استاد بیوشیمی، زیستشناسی مولکولی و بیوفیزیک و دانشیار مؤسسه زیستشناسی پیری و متابولیسم در دانشگاه مینهسوتا که در این پژوهش شرکت نداشته است میگوید:
من فکر میکنم دادهها بسیار قوی هستند و من فکر میکنم این یک اثبات اصل خوب است. در تئوری، همین رویکرد در انسانها نیز کارساز خواهد بود. اما سؤال بزرگ این است که آیا آن واکسن برای انسان بیخطر است یا خیر. پژوهشگران باید برای پی بردن به این موضوع، مطالعات بیشتری را روی حیوانات (از جمله نخستیهای غیر انسانی) انجام دهند و آزمایشهای ایمنی کامل در بیماران انسانی را نیز انجام دهند.
به گفته مؤسسه ملی پیری (NIA)، این واکسن جدید ضد پیری، سلولهای پیر را هدف قرار میدهد. سلولهای پیر، سلولهایی هستند که به دلیل آسیب یا استرس تکثیر خود را متوقف کردهاند؛ اما در زمانی که باید نمیمیرند. این سلولها با افزایش سن جمع میشوند؛ زیرا سیستم ایمنی در پاکسازی چنین سلولهایی از بدن کارآمدی خود را از دست میدهد. سلولهای پیر ترکیباتی را آزاد میکنند که باعث التهاب میشود و در نتیجه به سلولهای سالم مجاور آسیب میزنند. شواهد نشان میدهند که این تجمع سلولهای پیر به تعداد زیادی از بیماریهای مرتبط با افزایش سن، از جمله سرطان، آلزایمر و آترواسکلروز (نوعی بیماری که در آن پلاکها در شریانها ایجاد میشوند) کمک میکند.
در دهه گذشته، دانشمندان روی ایجاد «درمانهای سنولیتیک» یا داروهایی که میتوانند سلولهای پیر را از بدن پاک کنند، کار کردهاند. برخی از این داروها التهاب را کاهش داده، شروع بیماریهای مرتبط با افزایش سن را به تأخیر انداخته و طول عمر جوندگان را افزایش دادهاند. دکتر رابینز گفت که دوجین از این داروها وارد آزمایشات بالینی روی بیماران انسانی شدهاند.
دکتر رابینز گفت که مزیت بالقوه استفاده از واکسن به جای دارو برای هدف قرار دادن سلولهای پیر، این است که افراد میتوانند مثلاً در سن ۵۰ سالگی واکسن بزنند و در وهله اول از تجمع سلولهای پیر خودداری کنند. سیستم ایمنی یک فرد واکسینه شده باید آموزش ببیند تا سلولهای پیر را جستجو کند و آنها را از بین ببرد. در مقابل، فردی که داروهای سنولیتیک مصرف میکند باید آنها را بهطور مکرر مصرف کند؛ زیرا سلولهای پیر پس از هر دوره درمان دوباره جمع میشوند.
پژوهشگران برای ساخت واکسن سنولیتیک خود، یک هدف خاص یا «آنتیژن» را روی سلولهای پیر انتخاب کردند. دکتر توهرو مینامینو، نویسنده ارشد این مطالعه و استاد دانشکده پزشکی دانشگاه جونتندو و مدیر پزشکی قلب و عروق در بیمارستان دانشگاه جونتندو در توکیو، گفت:
از آنجایی که سلولهای سراسر بدن میتوانند پیر شوند، سلولهای پیر متفاوت، متمایز از یکدیگر به نظر میرسند.
در این مطالعه اثبات مفهوم (مطالعهای که برای اثبات یک فرضیه انجام میشود)، تیم توانست تنها مثادیر یک نوع سلول پیر را به صفر برساند: سلولهای اندوتلیال عروقی پیر که داخل شریانها، سیاهرگها و مویرگها را میپوشانند. آنها تجزیه و تحلیل کردند که کدام پروتئینها 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 ۲۰۱۱ در مجله Aging منتشر شد، از بین پروتئینهای شناساییشده، آنها یک پروتئین به نام «پروتئین ملانوم غیرمتاستاتیک گلیکوپروتئین B یا (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 ۲۰۱۸ در مجله Steroids منتشر شد، همان پروتئین به وفور در انواع خاصی از سلولهای سرطانی از جمله ملانوم ظاهر میشود.
این تیم پژوهشی در مطالعه خود نمونههای بافتی از بیماران انسانی مبتلا به تصلب شرایین را بررسی کردند و دریافتند که سلولهای اندوتلیال عروقی آنها GPNMB بسیار بیشتری نسبت به سلولهای افراد بدون این بیماری دارند. بر اساس گزارشی که در سال ۲۰۲۰ در مجله Clinical Chemistry and Laboratory Medicine منتشر شد، شواهد نشان میدهند که مولکولهای پرتاب شده توسط سلولهای پیر بهطور مستقیم در ایجاد پلاک در بیماری تصلب شرایین نقش دارند. با در نظر گرفتن این موضوع، تیم میخواست ببیند که آیا حذف سلولهای سنگین GPNMB از بدن به کاهش تراکم این پلاکها کمک میکند یا خیر.
برای آزمایش این ایده، این تیم از یک موش مبتلا به تصلب شرایین استفاده کردند و سپس سلولهای مثبت GPNMB را از جوندگان با استفاده از اصلاح ژنتیکی حذف کردند. پس از برداشتن سلولها، آنها دریافتند که میزان پلاک در رگهای موشها به سرعت کاهش مییابد. این یافتهها تیم را متقاعد کرد که GPNMB را هدف واکسن سنولیتیک خود قرار دهند.
این تیم بهطور 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 GPNMB بسازد. این آنتیبادیها روی پروتئین چسبیده و سلولهای متصل را برای تخریب علامت گذاری کردند. میزان سلولهای مثبت GPNMB، پلاکهای شریانی و مولکولهای التهابی در موشهایی که واکسن دریافت کردند، در مقایسه با موشهایی که واکسن دارونما دریافت کردند، بهطور قابلتوجهی کاهش یافت. پژوهشگران دریافتند که نشانگرهای مولکولی خاص پیری نیز در موشهای واکسینه شده در مقایسه با گروه کنترل کاهش یافته است.
پژوهشگران برای اینکه ببینند آیا واکسن تأثیری بر علائم عمومی پیری دارد یا خیر، موشهای میانسال را که کمی بیش از یک سال سن داشتند واکسینه کردند و سپس چابکی آنها را در حدود ۱.۵ سالگی آزمایش کردند. تیم تحقیقاتی دریافتند موشهایی که واکسن دارونما دریافت کردند در سنین پیری کمتر و کندتر حرکت میکردند؛ اما موشهایی که واکسن دریافت کردند به مراتب تندتر بودند. علاوه بر این، در آزمایش سوم، این تیم دریافتند که موشهایی که واکسن دریافت کردهاند کمی بیشتر از موشهایی که دارونما دریافت کردهاند، عمر میکنند و این نشان میدهد این واکسن ممکن است تا حدودی طول عمر را افزایش دهد.
دکتر رابینز گفت:
تیم پژوهشی هیچ عارضه جانبی خاصی را در موشهای واکسینه شده مشاهده نکردند که تا حدودی تعجبآور است. از آنجایی که پروتئین GPNMB فقط به سلولهای پیر محدود نیست و میتوان آن را روی سلولهای مختلفی یافت، ممکن است انتظار برخی اثرات خارج از هدف را داشته باشیم. بهطور کلی، من فکر نمیکنم هرگز آنتیژنی وجود داشته باشد که مختص سلولهای پیر باشد؛ بنابراین همیشه این نگرانی وجود دارد که واکسن ممکن است بدون اینکه قصدی برای سلولهای سالم داشته باشد، سیستم ایمنی را به دنبال سلولهای سالم بفرستد. پژوهشگران باید در حین جهت دهی واکسن خود به سمت آزمایشات انسانی، مراقب چنین اثراتی باشند.
دکتر مینامینو میگوید تیم پژوهشی قصد دارد علاوه بر انتقال واکسن جدید به آزمایشهای انسانی، واکسنهای دیگری ایجاد کند که انواع مختلفی از سلولهای پیر را مورد هدف قرار میدهند که ممکن است پروتئینهای سطحی مختلفی داشته باشند که میتوانند توسط سیستم ایمنی مورد هدف قرار گیرند. ابتدا تیم باید آن پروتئینها را شناسایی کند و سپس واکسنهایی را برای تطابق فرمول بندی کند.
دکتر رابینز میگوید که در این مرحله، ما نمیدانیم کدام زیرگروه سلولی پیر را باید در درمانها و واکسنهای ضد پیری هدف قرار دهیم. ممکن است یک زیرگروه از سلولهای پیر مشکل بیشتری نسبت به دیگری ایجاد کند؛ اما در این مرحله، کسی هنوز این موضوع را نمیداند. با اینحال، یک شبکه در مؤسسه ملی بهداشت به نام (SenNet) وجود دارد که هدف آن کشف سلولهای پیر است. او گفت که هدف این مطالعات در درازمدت، تولید واکسن یا دارویی سنولیتیک است که بتواند با چندین جنبه پیری مقابله کند.