واکسن ضد پیری | شایعه یا واقعیت؟

آیا تاکنون به واکسن ضد پیری فکر کرده‌اید؟ اصلا علم می‌تواند تا جایی پیشرفت کند که بتواند چنین واکسنی را تولید کند؟ برای این که با این دستاورد علمی آشنا شوید ما را تا انتهای مطلب همراهی بفرمایید. روکیدا قصد دارد تا نکات جالبی در این باره در اختیار شما بگذارد.

یک واکسن آزمایشی به طور اعجاب‌آوری توانست سلول‌های پیری را با موفقیت از بدن موش‌ها حذف کند و به طولانی‌تر شدن عمر جوندگان و معکوس کردن برخی از علائم بیماری‌های مرتبط با افزایش سن کمک کند. محققان می‌گویند این آزمایش گامی بزرگ در مسیر دستیابی به واکسن مشابه برای انسان محسوب می‌شود. اما آیا چنین واکسنی واقعاً می‌تواند کارساز باشد؟

یافته ها درباره واکسن ضد پیری

پل رابینز، پروفسور بیوشیمی، زیست‌شناسی مولکولی و بیوفیزیک و دانشیار موسسه زیست‌شناسی پیری و متابولیسم در دانشگاه مینه‌سوتا در این باره می‌گوید: فکر می‌کنم داده‌های بدست آمده در خصوص واکسن ضد پیری که اخیرا روی موش‌ها آزمایش شد بسیار قوی بودند. از نظر تئوری، همین رویکرد در انسان‌ها نیز کارساز خواهد بود. رابینز که در این تحقیق شرکت نداشت، به Live Science گفت، اما سوال بزرگ این است که آیا آن واکسن برای انسان بی خطر است یا خیر؟

برای فهمیدن این موضوع، محققان باید مطالعات بیشتری را روی حیوانات، از جمله نسخه‌های نخستین و مشابه غیر انسانی نظیر شامپانزه‌ها، و آزمایش‌های ایمنی کامل روی بیماران انسانی انجام دهند.

به گفته موسسه ملی پیری (NIA)، واکسن جدید سلول‌های پیری را هدف قرار می‌دهد؛ این سلول‌ها شامل سلول‌هایی می‌شوند که به دلیل آسیب یا استرس، روند تکثیر خود را متوقف کرده‌اند و در زمانی که باید بمیرند خود را در لابه‌لای ژن‌ها و متابولیسم بدن پنهان می‌کنند. به بیان ساده‌تر، آن‌ها بعد از توقف هرگز نمی‌میرند. این همان جایی است که واکسن ضد پیری قرار است خودنمایی کند.

سلول‌های پیر با افزایش سن متراکم می‌شوند، زیرا سیستم ایمنی در پاکسازی چنین سلول‌هایی از بدن کارآمدتر می‌شود. این سلول‌ها ترکیباتی را آزاد می‌کنند که باعث التهاب شده و در نتیجه به سلول‌های سالم مجاور آسیب می‌رسانند. شواهد نشان می‌دهد که این تجمع سلول‌های پیر به تعداد زیادی از بیماری‌های مرتبط با افزایش سن، از جمله سرطان، آلزایمر و آترواسکلروز کمک می‌کند؛ به طوری که در پی بروز چنین عارضه‌هایی پلاک‌ها در شریان‌ها ایجاد می‌شوند.

تاریخچه ساخت واکسن ضد پیری

در دهه گذشته، دانشمندان روی «درمان‌های سنولیتیک» یا داروهایی که می‌توانند سلول‌های پیر را از بدن موجودات زنده پاک کنند، کار کرده‌اند. برخی از این داروها التهاب را کاهش داده، شروع بیماری‌های مرتبط با افزایش سن را به تاخیر انداخته و طول عمر موجودات زنده را افزایش داده‌اند. رابینز گفت که مقداری از این داروها برای انجام آزمایشات بالینی روی بیماران انسانی وارد مراکز تحقیقاتی شده‌اند.

رابینز ادامه داد: مزیت بالقوه استفاده از واکسن به جای دارو برای هدف قرار دادن سلول‌های پیر این است که افراد می‌توانند مثلاً در سن 50 سالگی واکسینه شوند و در وهله اول از تجمع سلول‌های پیر جلوگیری کنند. سیستم ایمنی یک فرد واکسینه شده برای یافتن سلول‌های پیر باید طوری آموزش ببیند تا آ‌ن‌ها را بلافاصله پس از مشاهده از بین ببرد. او گفت که 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 شروع به تجمع می‌کنند.

محققان برای ساخت واکسن سنولیتیک، یک هدف خاص یا «آنتی ژن»  را – نوعی bullseye برای هدف قرار دادن سیستم ایمنی – بر روی سلول‌های پیر انتخاب کردند. دکتر توهرو مینامینو، نویسنده ارشد، استاد دانشکده پزشکی دانشگاه جونتندو و مدیر پزشکی قلب و عروق در بیمارستان آن در توکیو، به Live گفت: از آنجایی که سلول‌های سراسر بدن می‌توانند پیر شوند، به همین سبب می‌توانند بسیار متفاوت از یکدیگر به نظر برسند. از همین رو شاید برای از بین بردن چنین سلول‌هایی نیاز به ساخت چندین واکسن ضد پیری با ترکیبات مختلف باشد.

تلاش برای ساخت واکسن های ضد پیری با ترکیبات مختلف

در این مطالعه، تیم تحقیقاتی تنها توانست یک نوع سلول را توسط واکسن از بین ببرد: این نوع سلول شامل  سلول‌های اندوتلیال عروقی پیر می‌شوند که در داخل شریان‌ها، سیاهرگ‌ها و مویرگ‌ها تجمع می‌کنند. تیم تحقیقاتی برای بررسی این موضوع شروع به تجزیه و تحلیل کردند که کدام پروتئین‌ها در مقادیر زیاد روی سطوح این سلول‌ها ظاهر می‌شوند تا ببینند کدام پروتئین‌ها هدف خوبی برای استفاده برای واکسن مورد نظر هستند.

بر اساس گزارشی که در سال 2011 در مجله Aging منتشر شد، از بین پروتئین‌های شناسایی‌شده، آن‌ها یکی به نام «پروتئین ملانوم غیرمتاستاتیک گلیکوپروتئین (GPNMB) را انتخاب کردند که به نظر می‌رسد با افزایش سن در برخی بافت‌ها تجمع می‌یابد و به بروز بیماری‌های مختلف کمک می‌کند. بر اساس گزارشی که در سال 2018 در مجله Steroids منتشر شد، همان پروتئین به وفور در انواع خاصی از سلول های سرطانی از جمله ملانوم ظاهر می‌شود.

تیم تحقیقاتی پس از مشاهده این مقالات تصمیم گرفتند در مطالعه خود نمونه‌های بافتی از بیماران انسانی مبتلا به تصلب شرایین را بررسی کنند. آن‌ها پس از بررسی دریافتند که سلول‌های اندوتلیال عروقی آن‌ها دارای GPNMB بسیار بیشتری نسبت به سلول‌های افراد سالم هستند. بر اساس گزارشی که در سال 2020 در مجله Clinical Chemistry and Laboratory Medicine منتشر شد، شواهد نشان می‌دهد که مولکول‌های منتشر شده توسط سلول‌های پیر به طور مستقیم در ایجاد پلاک در آترواسکلروز نقش دارند. با در نظر گرفتن این موضوع، تیم تحقیقاتی می‌خواست ببیند که آیا حذف سلول‌های سنگین GPNMB از بدن به کاهش تراکم این پلاک‌ها کمک می‌کند یا خیر.

انجام آزمایشات مختلف برای کشف پروتئین مناسب در واکسن ضد پیری

برای آزمایش این ایده، این تیم از یک مدل موش آترواسکلروز استفاده نمود و سپس سلول‌های مثبت GPNMB را از جوندگان با استفاده از اصلاح ژنتیکی حذف کرد. پس از برداشتن سلول‌ها، آن‌ها دریافتند که میزان پلاک در شریان‌های موش به سرعت کاهش می‌یابد. این یافته‌ها تیم را متقاعد کرد که GPNMB را هدف واکسن سنولیتیک 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 آن را وادار کرد تا آنتی‌بادی‌هایی را علیه بخش‌هایی از پروتئین GPNMB بسازد. این آنتی‌بادی‌ها روی پروتئین چسبانده شده و سلول‌های متصل را برای تخریب برچسب گذاری می‌کنند.

پس از تولید آنتی‌بادی، سلول‌های مثبت GPNMB، پلاک‌های شریانی و مولکول‌های التهابی در موش‌هایی که واکسن دریافت کردند، در مقایسه با موش‌هایی که واکسن پلاسبو دریافت کردند، به طور قابل‌توجهی کاهش یافتند. در همین حین، آن‌ها دریافتند که نشانگرهای مولکولی خاص پیری نیز در موش‌های واکسینه شده در مقایسه با گروه کنترل کاهش یافته است.

تیم تحقیقاتی برای این که ببینند آیا واکسن تاثیری بر علائم عمومی پیری دارد یا خیر، موش‌های میانسال را که کمی بیش از یک سال سن داشتند واکسینه کردند و سپس نمونه‌های چابک‌تری از آن‌ها را که در حدود 1.5 سال سن داشتند مورد آزمایش قرار دادند. پس از این آزمایشات، تیم تحقیقاتی متوجه شدند موش‌هایی که پلاسبو دریافت کردند، حرکتشان کمی کندتر شده است. اما موش‌هایی که واکسن ضد پیری دریافت کردند حرکتشان به مراتب تندتر بود.

علاوه بر این، در آزمایش سوم، این تیم تحقیقاتی به یک نتیجه جالبی رسید. در این آزمایش آن‌ها متوجه شدند موش‌هایی که واکسن دریافت کرده‌اند کمی بیشتر از موش‌هایی که نمونه دارویی آن را دریافت کرده‌اند، عمر می‌کنند که نشان می‌دهد این واکسن ممکن است تا حدودی طول عمر را افزایش دهد.

و در پایان …

رابینز گفت که تیم هیچ عارضه جانبی را در موش‌های واکسینه شده خود مشاهده نکرده است، که تا حدودی تعجب‌آور به نظر می‌رسد. از آنجایی که پروتئین GPNMB را می‌توان بر روی سلول‌های مختلفی یافت، نه فقط سلول‌های پیر، ممکن است انتظار برخی اثرات خارج از هدف را داشته باشیم. او گفت که به طور کلی، من فکر نمی‌کنم هرگز آنتی ژنی وجود داشته باشد که مختص سلول های پیر باشد. بنابراین همیشه این نگرانی وجود دارد که واکسن ضد پیری ممکن است به صورت اشتباهی سیستم ایمنی را به دنبال سلول‌های سالم بفرستد. محققان باید در حین آزمایشات انسانی، مراقب چنین اثراتی باشند.

مینامینو گفت، علاوه بر آزمایش واکسن جدید بر روی موارد انسانی، این تیم قصد دارد واکسن‌های دیگری ایجاد کند که انواع مختلفی از سلول‌های پیر را مورد هدف قرار می‌دهد. آن‌ها معتقدند که این واکسن‌ها ممکن است پروتئین‌های سطحی مختلفی داشته باشند که می‌توانند توسط سیستم ایمنی مورد هدف قرار گیرند. او گفت، اما ابتدا تیم باید آن پروتئین‌ها را شناسایی کند و سپس واکسن‌هایی را برای تطابق فرمول‌بندی کند.

رابینز خاطرنشان کرد: در این مرحله، ما نمی‌دانیم کدام زیرگروه سلولی پیر را باید در درمان‌ها و واکسن‌ های ضد پیری هدف قرار دهیم. چراکه یک زیرگروه از سلول‌های پیر ممکن است مشکل بیشتری نسبت به دیگری ایجاد کند، اما در این مرحله ما هنوز هیچ چیز نمی‌دانیم. با این حال، مؤسسه ملی بهداشت ” The Cellular Senescence Network” موسوم به SenNet در تلاش است تا روش‌های موثر برای این واکسن را کشف کند. او گفت که هدف این رشته در درازمدت، تولید واکسن یا دارویی سنولیتیک است که بتواند با چندین جنبه پیری مقابله کند.