تحديد المستقلبات الرئيسية التي تؤثر على عمر البشر

إن الاكتشافات التي تؤثر على عمر الإنسان وطول عمره في ذبابة الفاكهة عادة ما يتم اختبارها على الفئران قبل اعتبارها ذات صلة محتملة بالبشر.

هذه العملية مكلفة وتستغرق وقتا طويلا، لكن النهج الرائد الذي اتبعه معهد باك يتجاوز هذه المنهجية القياسية.

باستخدام أحدث تقنيات التعلم الآلي وعلم الأحياء النظمي، قام الباحثون بتحليل وربط مجموعات ضخمة من البيانات من الذباب والبشر لتحديد المستقلبات الرئيسية التي تؤثر على متوسط ​​العمر في كلا النوعين.

تشير النتائج المنشورة في Nature Communications إلى أن أحد المستقلبات، الثريونين، قد يكون واعدًا كعلاج محتمل للتدخلات المرتبطة بالشيخوخة.

نهج رائد

وبحسب موقع ميديكال إكسبريس، يقول بانكاج كاباهي، أستاذ جامعة باك، والمؤلف الرئيسي للورقة البحثية: "لم يكن من الممكن التوصل إلى هذه النتائج لولا هذا النهج الرائد، هناك الكثير من البيانات المتاحة التي لا يتم ربطها بين الأنواع، أعتقد أن هذا النهج يمكن أن يكون بمثابة نقطة تحول عندما يتعلق الأمر بتحديد التدخلات المحتملة لتحسين الصحة البشرية".

لقد ثبت أن الثريونين يحمي من مرض السكري لدى الفئران.

يلعب هذا الحمض الأميني الأساسي دورًا مهمًا في إنتاج الكولاجين والإيلاستين، كما يشارك في تخثر الدم، واستقلاب الدهون، ووظيفة المناعة.

الطريقة مبسطة

بدأ العمل مع تايلر هيلسابيك، الحاصل على درجة الدكتوراة في تحليل البيانات، لتحليل 120 من المستقلبات في 160 سلالة من ذباب الفاكهة على كل من الأنظمة الغذائية المقيدة والعادية، وكان الهدف هو الكشف عن كيفية استجابة الأنماط الجينية المختلفة للأنظمة الغذائية للتأثير على متوسط ​ومدة الصحة.

يقول هيلسابيك: "لقد سمح لنا هذا بالعثور على الإبرة في كومة القش، عندما يتعلق الأمر بتحديد المستقلبات ذات الصلة".

ثم قام الدكتور فيكرام نارايان، بمقارنة النتائج بالبيانات البشرية من البنك الحيوي الضخم في المملكة المتحدة.

وقال ناريان: "سمح لنا استخدام البيانات البشرية بالتركيز على المستقلبات المثيرة للاهتمام لتلك المحفوظة في كلا النوعين، كما سمح لنا باكتشاف تأثير تلك المستقلبات على البشر".

الأهم من ذلك، أعاد الفريق بعد ذلك تلك المستقلبات ذات الصلة إلى الذبابة للتحقق من صحة النتائج.

أبرز النتائج

في الذباب، أدى الثريونين إلى إطالة العمر بطريقة خاصة بالسلالة والجنس.

الأفراد الذين لديهم مستويات أعلى من المستقلبات المرتبطة بالثريونين عاشوا حياة أطول وأكثر صحة.

يقول كاباهي: "نحن لا نقول إن الثريونين سيعمل في جميع الظروف، فقد أظهرت أبحاثنا أنه يعمل في مجموعات فرعية من الذباب والبشر. وأعتقد أن معظمنا قد توقف عن توقع إيجاد علاج سحري للشيخوخة، وتوفر طريقتنا طريقة أخرى لتطوير الطب الدقيق لعلم الشيخوخة".

وتشمل النتائج أيضًا نتائج لم تكن إيجابية للغاية بالنسبة لكلا النوعين، فقد ارتبط مركب أوروتات، الذي لم تتم دراسته بشكل كافٍ نسبيًا والذي ارتبط باستقلاب الدهون، سلبًا بالشيخوخة.

وفي الذباب، عارض مركب أوروتات التأثير الإيجابي لتقييد النظام الغذائي في كل سلالة من الحيوانات. وفي البشر، ارتبط مركب أوروتات بعمر أقصر.

ويأمل كاباهي أن يبدأ مجتمع البحث على نطاق أوسع في استخدام هذه الطريقة.