يجدون روابط جديدة بين الشيخوخة والسرطان عند مقارنة الخلايا البشرية والحيوانية.

تتراكم الطفرات الجسدية في الخلايا السليمة طوال الحياة. إنها تدعم تطور السرطان، وعلى مدى عقود، كانت هناك تكهنات بأنهم يساهمون في الشيخوخة. كانت الدراسة المباشرة للطفرات الجسدية في الأنسجة الطبيعية صعبة بسبب صعوبة اكتشاف تلك الموجودة في الخلايا المفردة أو الحيوانات المستنسخة الصغيرة في الأنسجة. فقط التطورات التكنولوجية الأخيرة، مثل التوسع في المختبر للخلايا المفردة إلى مستعمرات، والتشريح الدقيق للوحدات النسيجية، وتسلسل الخلايا المفردة أو الجزيئات الفردية، بدأت في جعل من الممكن دراسة الطفرات الجسدية في الأنسجة الطبيعية.

الطفرات هي تغييرات عشوائية في الحمض النووي، وبالتالي في الجينات. هذه أجزاء من الحمض النووي. تحدث بعض الطفرات، الطفرات الجسدية، في الفرد طوال حياته. الطفرات التي يكتسبها المرء على مدار حياة المرء يمكن أن تؤثر على الشيخوخة.

تكشف أحدث الدراسات كيف، مع تقدمنا في العمر، يتم استعمار بعض الأنسجة البشرية بواسطة خلايا متحولة تحتوي على طفرات تسبب السرطان، وكيف يتغير هذا التركيب النسيلي مع تقدم العمر والمرض. باستثناء بعض الدراسات الأولية، لا يُعرف الكثير عن الطفرة الجسدية في الأنواع الأخرى.

الآن، يجري بحث جديد نُشر في المجلة المتخصصة Nature مسحًا ضخمًا للطفرات الجسدية في العديد من الأنواع التي تنتمي إلى الثدييات. تلقي مقارنة هذه العمليات في هذه الحيوانات ضوءًا جديدًا على الأسئلة طويلة الأمد حول دور التغيرات الجينية في السرطان والشيخوخة. وجد الباحثون أنه على الرغم من الاختلافات الواسعة في الحجم ومتوسط العمر المتوقع بين الحيوانات، فإنهم ينهون حياتهم بعدد مماثل من التغيرات الجينية. هذه هي الدراسة الأولى من نوعها لمقارنة التغيرات في أنواع الحيوانات المختلفة.

قام فريق الباحثين بتحليل جينومات 16 نوعًا من الثدييات، بما في ذلك الفئران والزرافات. وخلص تحليله إلى أنه كلما طالت حياة الأنواع، كان معدل حدوث الطفرات أبطأ. ترتبط هذه النتيجة بالعلاقة بينهما وبين الشيخوخة. يمكن أن تكون الطفرات الجسدية من 20 إلى 50 سنويًا في البشر، ومعظمها غير ضار، وقليل منها يمكن أن يكون له تأثير يقود الخلية إلى مسار السرطان أو يخرج عن أدائها الطبيعي. لقد تم التكهن منذ عام 1950 بأن هذه الطفرات يجب أن تلعب دورًا في الشيخوخة. ومع ذلك، ظلت دراسة الطفرات الجسدية صعبة حتى وقت قريب.

هناك جانب آخر اقترب منه نفس الفريق: مفارقة بيتو. تتطور السرطانات من الطفرات في خلية واحدة. من الناحية النظرية، يجب أن تكون الأنواع التي لها أجسام كبيرة أو أعداد أكبر من الخلايا أكثر عرضة للإصابة بالسرطان. في الواقع، ومع ذلك، فإن تطور السرطان مستقل إلى حد كبير عن حجم الجسم. قد تكون طريقة أخرى لمنع الحيوانات الكبيرة من تطوير طرق متفوقة للوقاية من السرطان.

ولكن يبقى أن يثبت ما إذا كانت آلية الوقاية من السرطان في الحيوانات الكبيرة هي الحد من الطفرات الجسدية في الأنسجة. حاولت الدراسة الجديدة معالجة هذه المخاوف بمساعدة طرق جديدة تغطي مجموعة واسعة من الأرواح والأحجام. قاموا بتسلسل جينومات 208 عينة من غدة وجدت في الأمعاء لـ 48 فردًا وحاولوا قياس معدلات الطفرات في الخلايا المعوية الفردية. كشفت أنماط الطفرة عن بعض جوانب العمليات في العمل. وجد الباحثون أن الطفرات الجسدية تراكمت خطيًا بمرور الوقت، والأكثر إثارة للاهتمام، كانت ناتجة عن آليات متشابهة تقريبًا في جميع الأنواع، بما في ذلك البشر. الحقيقة المثيرة للاهتمام هي أن الآليات شبه العالمية غطت الأنواع ذات عادات الأكل والمعيشة المختلفة تمامًا.

الدليل على أن الباحثين يعتقدون أنه يربط الطفرة الجسدية بالشيخوخة هو أن معدل الطفرات انخفض مع زيادة متوسط العمر المتوقع للأنواع. ذكر أليكس كاجان، المؤلف الأول للدراسة ومن معهد ويلكوم سانجر في هينكستون، المملكة المتحدة، أنه: «كان من المدهش أن نجد نمطًا مشابهًا للتغيرات الجينية في الحيوانات يختلف عن بعضها البعض مثل الفأر والنمر. لكن الجانب الأكثر إثارة في الدراسة يتعلق بالعثور على أن متوسط العمر المتوقع يتناسب عكسياً مع معدل الطفرة الجسدية. يشير هذا إلى أن الطفرات الجسدية قد تلعب دورًا في الشيخوخة، على الرغم من أن التفسيرات البديلة قد تكون بالكاد ممكنة. في السنوات القادمة، سيكون من الرائع توسيع هذه الدراسات لتشمل أنواعًا أكثر تنوعًا، مثل الحشرات أو النباتات».

أبعد من الاستنتاجات التي تم الحصول عليها، لا تزال الاستجابة لمفارقة بيتو تنتظر حلاً نهائيًا، حيث لم يتمكن الباحثون بعد من العثور على أي ارتباط مهم بين معدل الطفرات الجسدية وكتلة الجسم على الرغم من وجود أدلة على الطفرات الجسدية التي تؤثر على العمر. هذا هو التحدي الذي يواجهونه في المرحلة التالية من تحليلهم.

استمر في القراءة