آیا دانشمندان می توانند زمان مرگ انسان را با «ساعت پیری» پیش بینی کنند؟

توسط مهرانه راجعی · ۲۱ اردیبهشت ۱۴۰۱ · ۲۱ اردیبهشت ۱۴۰۱ · ۰

سن شما فراتر از تعداد سال‌هایی است که از بدو تولد پشت سر گذاشته‌اید. استرس، خواب و رژیم غذایی از جمله عواملی هستند که بر سازگاری بدن با فرسودگی ناشی از زندگی روزمره اثر می‌گذارند. این عوامل می‌تواند روند پیری شما را سریعتر یا کندتر از دیگر افرادی کنند که همزمان با شما به دنیا آمده‌اند. بنابراین سن بیولوژیکی شما می‌تواند بسیار متفاوت با سن تاریخی‌تان باشد. ساعت‌ های پیری سعی دارند سن بیولوژیکی را بیابند و پیشرفت‌های خوبی نیز در این زمینه داشته‌اند.سن بیولوژیکی شاخص بهتری از وضعیت سلامت جسمی است و حتی بهتر از سن تاریخی می‌تواند زمان مرگ شما را نشان دهد. اما محاسبه آن کمی دشوار است. دانشمندان در دهه گذشته تلاش زیادی برای ساخت دستگاهی به نام ساعت پیری انجام داده‌اند. ساعت پیری می‌تواند شاخص‌های جسمانی شما را اندازه‌گیری کند و عدد سن بیولوژیکی‌تان را به دست آورد.

ساعت پیری چیست؟

ایده اصلی ساعت‌های پیری این است که نشان می‌دهند که اندام‌های شما چقدر فرسوده هستند. بنابراین می‌توانند تخمین بزنند که چند سال دیگر را در سلامت سپری خواهید کرد. دقت صدها ساعت پیری که در دهه گذشته توسعه یافته‌اند، متفاوت است. محققان هنوز با یک سوال مهم دست و پنجه نرم می‌کنند:

جوان بودن از نظر بیولوژیکی به چه معناست؟

اکثر ساعت‌های پیری سن بیولوژیکی افراد را بر اساس الگوی شاخص‌های اپی‌ژنتیک، به‌ویژه برچسب‌های شیمیایی موسوم به گروه متیل اندازه‌گیری می‌کنند. این الگوها به‌صورت لایه‌ای در دی‌ان‌ای وجود دارند و بر چگونگی وضعیت ژن‌ها اثر می‌گذارند. الگوی متیلاسیون در طول هزاران نقطه از دی‌ان‌ای با افزایش سن تغییر می‌کند، اما علت خاصی شناسایی نشده است.

برخی از این ساعت‌ها با تخمین تغییرات بدن فرد در طول زمان، چرخه زندگی را پیش‌بینی می‌کنند، در حالی که برخی دیگر مدل‌های کاربردی‌تری شبیه به سرعت‌سنج دارند و شتاب پیری را اندازه‌گیری می‌کنند. طرفداران این ساعت ها اغلب سعی می کنند با کمک این ابزار نشان دهند که روش های ضد پیری می تواند افراد را از نظر بیولوژیکی جوان تر کند. اما هنوز اطلاعات کافی در مورد این ادعاها برای نتیجه گیری درست نداریم.

ردیابی زمان

اولین ساعت پیری اپی ژنتیک در سال 2011 طراحی شد. زمانی که استیو هوروات از دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس، درخواست کرد تا با برادر دوقلویش، مارکوس، در مطالعه‌ای شرکت کند. این مطالعه به دنبال نشانگرهای اپیزوتیک در نمونه‌های بزاق برای تعیین گرایش جنسی داوطلبان بود.

مثال ارائه شده توسط استیو هوروات نشان نمی‌دهد که گرایش جنسی او چیست. اما بررسی‌های بیشتر از وجود پیوندهایی میان سن و شاخص‌های اپی‌ژنتیک افراد خبر داد. خود او که این تحقیق را انجام داد، متوجه شد که الگوهای متیلاسیون می‌توانند سن فرد را با خطای پنج ساله تعیین کنند.

هوروات از آن زمان روی ساعت‌ های پیری کار می‌کند. او در سال 2013 هوروات را تماشا کرد که هنوز یکی از بهترین ساعت‌های پیری است. این ساعت حتی می تواند سن هر عضو بدن را به صورت جداگانه اندازه‌گیری کند. هوروات از داده‌های متیلاسیون 8000 نمونه ساختمانی استفاده می‌کند که نشان‌دهنده 51 بافت و نوع سلول است. او با این اطلاعات الگوریتمی را آموزش داد که می‌تواند سن بیولوژیکی فرد را از روی نمونه سلولی پیش‌بینی کند.

محققان دیگر ساعت‌های مشابهی ساخته‌اند و امروزه صدها ساعت پیری وجود دارد. اما Horvath تخمین می‌زند که کمتر از 10 ساعت برای ارزیابی وضعیت رژیم غذایی، سبک زندگی یا مکمل‌هایی که می‌توانند پیری را تحت تأثیر قرار دهند به طور گسترده در مطالعات انسانی مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

اندازه گیری سن

ساعت‌های پیری به ما چه می‌گویند؟ بستگی دارد! بیشتر ساعت‌ها برای پیش‌بینی سن تاریخی طراحی شده‌اند. مورگان لوین از دانشکده پزشکی ییل در کنتیکت گفت: من فکر نمی‌کنم این هدف اصلی باشد. چون می‌توانیم از مردم بپرسیم چند سال دارند.

در سال 2018، لوین، هوروات و همکارانش بر اساس 9 نشانگر زیستی از جمله سطح گلوکز خون و گلبول‌های سفید، ساعت جدیدی ساختند. آنها از اطلاعات هزاران آمریکایی که در طول سال ها مورد بررسی قرار گرفته بودند استفاده کردند. این ساعت «DNAm PhenoAge» نام‌گذاری شده است. به گفته لوین، در تخمین سن بیولوژیکی بهتر از ساعت‌های مبتنی بر سن تاریخی عمل می‌کند.

این ساعت می‌گوید افزایش یک ساله در شاخص‌هایی که لوین آن را سن «فنوتیپ» یا «رخ‌نمود» می‌نامد، باعث افزایش 9 درصدی احتمال مرگ بر اثر دلایل مختلف به‌ویژه بر اثر سرطان، دیابت یا بیماری‌های قلبی می‌شود. اگر سن بیولوژیکی شما ب از سن تاریخی شما باشد، می‌توان فرض کرد که با سرعت بیشتری نسبت به میانگین پیر می‌شوید.

با این حال، دانیل بلسکی از دانشگاه کلمبیا می‌گوید این ممکن است درست نباشد. زیرا عوامل متعددی باعث می‌شود که سن بیولوژیکی فرد از سن تاریخی او بالاتر رود. بلسکی و همکاران 954 داوطلب بین سنین 20 تا اواسط 40 سالگی، ابزاری ساخته اند که می تواند پیری بیولوژیکی را با دقت بیشتری محاسبه کند. محققان با بررسی شاخص‌های بیولوژیکی عملکرد اندام‌های مختلف را بررسی کردند. آنها سپس یک شتاب سنج اپی ژنتیکی ساختند که چگونگی تغییر این مقادیر را در طول زمان پیش‌بینی می‌کند.

یکی دیگر از ساعت‌های پیری محبوب توسط هوروات و همکارانش ساخته شده است که GrimAge نام دارد. هوروات ادعا می کند که این ساعت بهترین ابزار برای پیش‌بینی مرگ و میر است. او GrimAge را روی خون خود آزمایش کرده است. او می‌گوید نتایج حاصله دو سال قبل با سن تاریخی او همخوانی داشت. اما زمانی که شش ماه پیش دوباره این آزمایش را انجام داد، GrimAge سن او را چهار سال بیشتر نشان داد. این بدان معنا نیست که او چهار سال از زندگی خود را از دست داده است، اما هوروات معتقد است که میزان پیری او افزایش یافته است.

ساعت های پیری کاذب

تعدادی از ساعت‌های دیگر نتایج را تغییر می‌دهند تا نشان دهند که سرعت پیری معمولاً پس از مصرف مکمل ها کند می‌شود. اما در بسیاری از موارد می‌توان گفت که تغییر به این دلیل است که بسیاری از ساعت‌های پیری اپی‌ژنتیک مستعد خطاهای تصادفی هستند.

مشکل این است که گروه‌های متیل در همه سطح بدن قرار دارند. آنها در طول زمان تغییرات کوچکی ایجاد می‌کنند و این تغییرات با خطاهای تخمین متیلاسیون بزرگتر می‌شوند. لوین می‌گوید این مشکل در نهایت بسیار بزرگ می‌شود. همچنین، ممکن است خطایی در تخمین در حد چند دهه را به وجود بیاورد.

برای حل این مشکل، محققان در تلاشند تا ساعت‌های پیری موجود را تجزیه و آنها را با هم مقایسه کنند. هدف محققان این است که بفهمند هر ساعت دقیقاً چه چیزی را اندازه‌گیری می‌کند. آنها سعی می‌کنند که دریابند چگونه می‌توانند ساعت بهتری در آینده بسازند. علاوه بر این، لوین و همکارانش می‌خواهند این خطاها را از بین ببرند. آنها همچنین می‌خواهند بدانند که ساعت‌های پیری به ما چه می‌گویند. پایین‌تر بودن سن بیولوژیکی واقعا به چه معناست؟ و چگونه می‌توان از این اطلاعات استفاده کرد؟

لوین می‌گوید ساعت‌های پیری می‌توانند شاخص خوبی برای نشان دادن وضعیت کلی سلامتی شما باشند. آنقدرها دقیق نیستند که بتوان در موارد جزئی روی آنها حساب کرد. هوروات ادعا می‌کند که این ساعت‌ها را می‌توان در بررسی‌های بالینی مورد استفاده قرار داد. آنها به این منظور مورد استفاده قرار می‌گیرند که به پزشکان نشان دهند یک فرد چقدر سالم است و در معرض خطر ابتلا به چه بیماری‌هایی است.

هوروات می‌گوید: ساعت‌های اپی ژنتیک هرگز جایگزین شاخص‌های بالینی نمی‌شوند، اما به ارزش آن‌ها می‌افزایند. فکر می‌کنم پنج سال دیگر ساعت‌هایی بر پایه نمونه خون خواهیم داشت. این ساعت‌ها با ارزش بالای خود می‌توانند در آزمایشهای بالینی مورد استفاده قرار گیرند.

امروزه با اتخاذ یک رژیم غذایی سالم، پرهیز از سیگار و ورزش منظم می‌توان تا حدی از عوارض پیری پیشگیری کرد. و برای این که متوجه شویم این استراتژی‌ها برای ما مفیدند، نیازی به ساعت‌های پیری نداریم.