الكشف عن علاقة محتملة بين علامات الحمض النووي وعملية الشيخوخة

خلصت دراسة أجراها فريق من الباحثين إلى أن هناك صلة أو علاقة محتملة بين علامات الحمض النووي وعملية الشيخوخة.

في التفاصيل، اكتشف الباحثون في كلية طب وايل كورنيل وشركة TruDiagnostic لعلم الوراثة الوراثية علامات الحمض النووي المرتبطة بالعناصر الرجعية، وبقايا المواد الوراثية الفيروسية القديمة في جيناتنا التي تعمل كساعات جينية دقيقة للغاية تتنبأ بالعمر الزمني.

تدعم النتائج فكرة أن بعض العناصر الرجعية في الجينوم البشري قد يكون لها دور في الشيخوخة، وفق ما نشره موقع ميديكال إكسبريس.

من المعروف أن العناصر الرجعية تؤثر على تنظيم الجينات، والتعبير الجيني، والاستقرار الجيني، ومسار الأمراض البشرية المختلفة، ولكن إمكاناتها كمؤشرات حيوية للشيخوخة لم يتم استكشافها إلى حد كبير.

وخلصت الدراسة، التي نشرت في مجلة Aging Cell، إلى أن هذه الساعات الرجعية المضمنة في الجينوم البشري تلتقط إشارات فريدة للشيخوخة لم تتعرف عليها الساعات الأخرى التي تقيس العمر الزمني.

تقدر معظم ساعات الشيخوخة العمر البيولوجي للشخص بناءً على أنماط العلامات اللاجينية، وهي علامات كيميائية تسمى مجموعات الميثيل المرتبطة بالحمض النووي وتؤثر على كيفية التعبير عن الجينات.

يبدو أن نمط المثيلة في العناصر الرجعية يتغير مع تقدم العمر، مما يجعل بعض الجينات أكثر نشاطًا، مما قد يؤدي إلى عدم الاستقرار الجيني والالتهابات والأمراض المرتبطة بالعمر.

ما هي الشيخوخة؟

الشيخوخة هي عملية معقدة تتأثر بالعوامل الوراثية والبيئية والجينية، حيث يسعى الباحثون إلى علامات موثوقة يمكنها التنبؤ بالعمر البيولوجي - وهي لمحة سريعة عن عمر الشخص على المستوى الكيميائي الحيوي الذي يؤثر على الصحة والرفاهية العامة.

من ناحية أخرى، يمثل العمر الزمني عدد السنوات التي عاشها الشخص. اعتمادًا على الفرد، قد لا يرتبط الاثنان.

استخدم الباحثون نموذج التعلم الآلي من TruDiagnostic لتحليل البيانات اللاجينية من 12670 فردًا تتراوح أعمارهم بين 12 إلى 100 عام، وباستخدام أنماط مثيلة الحمض النووي الناتجة للعناصر الرجعية، وتحديدًا الفيروس القهقري البشري الداخلي (HERV) والعناصر النووية الطويلة المتناثرة (LINEs)، تمكنوا من تطوير ساعة مركبة من العصر الرجعي تسمى "العصر الرجعي".

وقال المؤلف الأول، الدكتور ليشوموا ندلوفو: "الآن، مع العصر الرجعي، لدينا رؤية أكبر ومنظور جديد لعملية الشيخوخة وأداة قوية محتملة للتنبؤ بالعمر البيولوجي".

ووجد الباحثون أن ساعة العصر الرجعي ظلت دقيقة عند اختبار الأنسجة البشرية المختلفة، واستكملت الساعات اللاجينية الموجودة، بل وامتدت لتشمل أنواعًا أخرى من الثدييات.

تشير النتائج التي توصلوا إليها إلى احتمال أن يكون نشاط العناصر الرجعية جانبًا أساسيًا للشيخوخة لدى الأنواع المختلفة.

ووجد الباحثون أيضًا أن أنماط مثيلة الحمض النووي التي لاحظوها لم تكن تنبئ بالعمر فحسب، بل كانت 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 يبدو أن العلاج المضاد للفيروسات القهقرية يعكس عقارب الساعة إلى حد ما.

يشير هذا إلى أن النشاط الرجعي يتأثر بكل من العدوى وعلاجها، مما يؤثر على عملية الشيخوخة البيولوجية لدى الأشخاص المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية.

قال المؤلف المقابل الدكتور مايكل كورلي، الأستاذ المساعد في علم المناعة في الطب في قسم الأمراض المعدية في وايل: "إن إعادة تنشيط بعض العناصر الرجعية المحددة تزداد مع تقدم العمر، مما قد يؤدي إلى ظهور سمات بيولوجية للشيخوخة مثل الالتهاب والشيخوخة الخلوية وعدم الاستقرار الجيني".

وأضاف: "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 تتبع فعالية العلاجات المضادة للشيخوخة، والنتائج الصحية لدى السكان المسنين وتأثير تغييرات نمط الحياة على الشيخوخة البيولوجية.