بازی آنلاین
آپلود عکس
08-09-2012، 12:15
بتازگي تيمي از دانشمندان ايسلندي بزرگ‌ترين جايزه تحقيقات را ازآن خود كردند.
جام جم آنلاين: اين گروه تحقيقاتي كه از سال‌ها پيش به مطالعه و بررسي انواع گونه‌هاي جانوري و حيواني پرداخته بودند توانستند با جمع‌آوري نمونه‌هايي از خون و آب دهان و بزاق 949 گونه مختلف جانوري و بافت‌هاي گياهي به نتايج بسيار جالبي دست يابند.
آنها در اين مطالعات، موفق به شناسايي باكتري‌هايي شدند كه قادر به توليد يك ماده شيميايي همراه عنصري شگفت‌انگيز بود كه توانايي طولاني كردن عمر را در انواع گونه‌هاي جانوري و گياهي دارد.
تيم تحقيقاتي اين ماده شيميايي شگفت‌انگيز را Rapamycin ناميدند. آنها طي آزمايش‌هايي كه روي موش‌ها انجام دادند، دريافتند اين ماده سبب افزايش حداكثر طول عمر موش‌ها شده است.
براساس يافته‌ها، اين مواد با كمك آنتي‌بادي‌ها يا داروهاي موردنظر و با مهار پروتئين‌هاي موثر در روند پير شدن سلول‌ها قادر است روند پيري را به تعويق بيندازد و ميزان طول عمر را افزايش دهد.
سال‌ها بود متخصصان بيماري‌ها و امراض مرتبط با سن، اميدوار بودند با كشف تركيباتي از آنتي ژن‌ها بتوانند روند پيري را به تأخير بيندازند.
در پي اين مطالعات آنها در نهايت با كشف جهش‌هاي ژني توانستند به چگونگي طولاني شدن عمر در حيوانات پي ببرند.
آنها دريافتند برخي از اين جهش‌هاي ژني با محدودكردن كالري و انرژي در بسياري از گونه‌هاي جانوري، سبب افزايش طول عمر شده‌اند اما با وجود پيشرفت‌هاي بسيار در اين حوزه هنوز پس از سال‌ها آنها نتوانستند دارويي بسازند تا بتواند سبب افزايش طول عمر در پستانداران شود.
هرچند محدود كردن توليد كالري كه رژيم‌هاي غذايي مقوي و مغذي را دربر مي‌گيرد، نتوانست با پيشگيري از بروز آسيب‌ها و اختلالات مرتبط با سن مانند سرطان، انواع ديابت‌ها و ديگر بيماري‌هاي مشابه برروند افزايش عمر بيفزايد.
سال 2006 مشخص شد ماده‌اي به نام Reseratoral برموش‌ها برخي از اثرات به تعويق انداختن روند پيري را دارد. اما براساس شواهد موجود اين ماده كه روي آنزيم‌هاي شناخته شده‌اي به نام sirtuins فعاليت مي‌كنند، درآزمايش‌هاي ديگري كه روي موش‌ها براي افزايش عمر و طولاني شدن روند پيري انجام گرفت، منجر به شكست شد.
در حالي كه همه اميدها نااميد شده بود، در نيمه اول سال 2009 با آزمايش‌هايي كه روي برخي گونه‌ها انجام شده بود، بارديگر اميدها جان تازه‌اي يافت. اين بار دانشمندان اعلام كردند راز افزايش عمر را يافته‌اند، در اين آزمايش‌ها معلوم شد كه ماده شگفت‌انگيز Rapamycin منجر به افزايش طول عمر 12 درصد از موش‌ها درسه آزمايش موازي شده است.
در حقيقت اين آنزيم جالب با كند كردن روند رشد سلول‌ها، روند پيري را به تأخير انداخته و در نهايت با جلوگيري از ابتلاي يك‌سوم موش‌ها به انواع بيماري‌هاي مرتبط با سن به طولاني شدن طول عمر اين جانداران منجر شده است.
مشخص شد اين آنزيم به عنوان يك ماده مهاركننده رشد، در اكثر پستانداران از ميليون‌ها سال پيش وجود داشته است و تا زماني كه سالم باشد سبب كند شدن روند پيري مي‌شود، اما اغلب براثر تخريب و شكسته شدن كارايي خود را از دست داده و منجر به تسريع روند پيري و كوتاه شدن عمر مي‌شود.
اين آنزيم جالب در واقع روي پروتئيني به نام TOR (target of Rapamycin) عمل مي‌كند و TOR پروتئيني است كه براساس نقشه ژنتيكي اوليه فعاليت مي‌كند. از طرفي پروتئين يك ماده ايمني قوي است، در دو حوزه توليد داروها و در حوزه كاري متخصصان پيري كاربرد دارد و به نوعي برفعاليت TOR موثر است.
مطالعات نشان مي‌دهد با مهاركردن نوعي از اين پروتئين كه در پستاندران فعاليت مي‌كند به نام mTOR مي‌توان ريسك ابتلا به انواع بيماري‌هاي مرتبط با افزايش سن مانند سرطان، ديابت، آلزايمر، پاركينسون، بيماري‌هاي قلبي عروقي و بيماري‌هاي مربوط به استخوان را كاهش داد و به اين ترتيب سبب افزايش طول عمر شد.
محققان مي‌گويند اگر بتوان با ارائه راهكارهاي مختلف يا با توليد داروهايي كه اين پروتئين را هدف قرار مي‌دهد، آن را مهار كرد، مي‌توان سبب افزايش حداكثر ميزان طول عمر و كاهش روند پيري شد.
اما پرسشي كه ذهن محققان را به خود مشغول كرده، اين بود كه ساز و كار فعاليت اين پروتئين چگونه است، تا بتوان آن را مهار كرد؟ در اين ميان تحقيقات بيشتري روي اين پروتئين انجام گرفت و مشخص شد داروهايي كه اثرات پيشگيرانه دارند و برافزايش عمر موثرند، با فعاليت روي مولكول‌هاي اين پروتئين كه اثرات تخريبي برسلول‌ها دارد، مي‌توانند به كاهش آسيب‌هاي سلولي و كاهش روند افزايش طول عمر منجر شوند.
به اين ترتيب دانشمندان اميدهاي تازه‌اي براي شكستن موانع موجود براي افزايش متوسط عمر يافته‌اند. آنها مي‌گويند درآينده مطالعات مربوط به اين پروتئين mTOR جايگاهي ويژه خواهد داشت.
ماجراي كشف ماده ضدپيري
مي‌توان گفت تحقيقات روي پروتئين mTOR زماني آغاز شد كه گروهي از محققان نمونه‌هايي از نوعي خاك را براي آزمايش درآزمايشگاهي واقع در مونترال كانادا انتخاب كردند.
اين محققان با مطالعات بسيار موفق به كشف آنتي‌بادي‌هايي دراين نمونه شدند و سپس با غربال اين نمونه‌ها مواد مورد نظر خود را استخراج كردند.
در سال 1972 محققان با غربال كردن يك ماده مهاركننده رشد در نوعي قارچ، اين ماده مهاركننده يا آنتي‌بادي را برمبناي محل جمع‌آوري نمونه‌ها، Rapamycin ناميدند و از اين ماده براي مهاركردن نوعي عفونت در مخمرها استفاده كردند.
در ادامه محققان اين ماده را روي سيستم ايمني برخي حيوانات آزمايش كردند و دريافتند اين آنتي‌بادي مي‌تواند با تكثير سلول‌هاي ايمني و بهبود كارايي آنها از پس زدن عضو پيوند شده پيشگيري كند. لذا سال 1999 اين پروتئين و داروهاي مكمل آن از سوي سازمان بهداشت غذا و داروي آمريكا، براي بيماراني كه پيوند كليه شده بودند، تجويز شد.
در ادامه بيولوژيست‌ها دريافتند توانايي Rapamycin كند كردن رشد سلول‌ها نه تنها در مخمرها كه در انسان‌ها نيز است. آنها دريافتند اين تركيبات متوقف‌كننده و مهاركننده رشد، از ميليون‌ها سال پيش در مخمرها و ديگر گونه‌ها تكامل يافته است.
البته در سال 1991 گروهي ديگر از دانشمندان با شناسايي يك مكانيزم قديمي دريافتند اثرمهاركنندگي اين ماده بر رشد مخمرها روي دو ژن انجام مي‌شود كه اين دوژن TOR1 و TOR2 ناميده شد.
سه سال بعد گروهي ديگر ازمحققان موفق شدند ژن TOR را در پستانداران ايزوله كنند. امروزه گونه‌هاي بسياري از جانداران مانند حشرات، كرم‌ها، گياهان و حيوانات شناسايي شده‌اند كه درآنها ژن TOR مسوول كنترل و تسريع رشد سلولي است.
از سال 1990 محققان در مطالعاتي توانستند عملكردهاي ديگري از اين ژن را در سلول‌ها شناسايي كنند. آنها دريافتند اين ژن با تركيب شدن با ديگر پروتئين‌هاي موجود در سيتوپلاسم سلول، تركيبات و اشكال پيچيده‌اي به خود مي‌گيرد كه آن را TORC1 ناميدند و دريافتند اين تركيب پيچيده بركاهش فعاليت‌هاي سلولي نظارت دارد.
آنها مشاهده كردند Rapamycin غالبا براين تركيب پيچيده يعني TORC1 موثر است و روي آن اثر مهاركنندگي دارد. نوع ديگري از تركيبات اين پروتئين نيز TORC2 نام دارد.
در ادامه تحقيقات، پژوهشگران دريافتند كه پروتئين TOR يك حسگر بسيار قوي نسبت به شرايط محيطي است به‌طوري كه هرگاه ميزان مواد غذايي فراوان است فعاليت اين پروتئين نيز افزايش مي‌يابد.
بدين شكل كه سلول‌ها با دردست داشتن مواد غذايي كافي، براي توليد اين پروتئين تحريك مي‌شوند، لذا با توليد بيشتر اين پروتئين ميزان تخريب‌ها و آسيب‌هاي سلولي بالا مي‌رود.
برعكس زماني كه مواد غذايي و منابع غذايي كاهش مي‌يابد، با كاهش فعاليت سلولي و كاهش تقسيم سلولي، توليد اين پروتئين كاهش مي‌يابد.
در اين هنگام يعني با كاهش منابع غذايي فرآيندي ديگر به نام autophagy آغاز مي‌شود كه طي اين فرآيند سلول‌ها براي توليد انرژي تركيبات معيوبي مانند پروتئين‌هاي نافرم و بدشكل و ميتوكندري‌هاي معيوب را شكسته و انرژي لازم براي سوخت و ساز سلولي را فراهم مي‌كنند.
موش‌هاي تازه متولد شده تا زمان به دست آوردن منابع غذايي لازم اغلب براساس فرآيند autophagy انرژي لازم براي فعاليت‌هاي خود را فراهم مي‌كنند. اما با افزايش مواد غذايي در محيط دوباره توليد پروتئين TOR آغاز شده و از ميزان فعاليت فرآيند autophagy كاسته مي‌شود.
محققان همچنين دريافتند مسيرهاي هشداردهنده يا راهنما كه توسط پروتئين TOR و هورمون انسولين هدايت مي‌شوند، بسيار به هم مرتبطند. مسيرهاي هشداردهنده، مسيرهايي هستند كه در نتيجه فعل و انفعالات مولكولي به وجود مي‌آيند و برفعاليت سلولي نظارت دارند.
هورمون انسولين كه از غده پانكراس توليد مي‌شود، به سلول‌هاي عضلات و ديگر سلول‌ها براي جذب گلوكز از خون و توليد انرژي هشدار مي‌دهد.
از طرفي هورمون انسولين به عنوان فاكتوري براي رشد، به پروتئين‌ها براي تند كردن مسير توليد پروتئين TOR و افزايش جذب مواد غذايي كمك مي‌كند. ويژگي مهم ديگري كه در حفظ سلامت بدن بسيار مهم است، اهميت ارتباط موثر بين پروتئين TOR و انسولين است.
برخي مواقع ارتباط اين دو به صورت حلقه بازخور منفي است: بدين شكل كه سلول‌هاي توليدكننده TOR نسبت به علائمي كه انسولين براي توليد اين پروتئين به آنها مي‌دهد، بي‌تفاوت مي‌شوند، يعني اين پروتئين را توليد نمي‌كنند.
در نتيجه براي تحريك بيشتر سلول‌ها و توليد پروتئين TOR به اندازه كافي، انسولين بيشتري ترشح مي‌شود و همان‌طور كه گفتيم توليد انسولين بيشتر سبب جذب بيشتر قند شده و درنهايت ميزان قند خون بالا رفته و فرد به بيماري ديابت مبتلا مي‌شود و بروز بيماري ديابت زمينه را براي بروز بيماري‌هاي ديگر از جمله بيماري‌هاي قلبي نيز فراهم مي‌كند بنابراين حفظ ارتباط موثر بين انسولين و توليد اين پروتئين از فاكتورهاي مهم سلامت است.
زماني كه بقاي سلول‌ها درمعرض تهديد و خطر قرار گيرد، ميزان توليد اين پروتئين كاهش مي‌يابد و درنتيجه كند شدن توليد اين پروتئين، سلول از منابع ديگري انرژي آزاد مي‌كند كه مي‌تواند از آنها براي ترميم ساختارDNA و ديگر آسيب‌هاي دفاعي استفاده كند.
در اين راستا مطالعاتي كه روي مگس‌هاي ميوه انجام شد، نشان داد اين تركيب‌هاي پروتئيني زماني كه در معرض هشدار و خطر قرار مي‌گيرند، پروتئين‌هاي توليدكننده TOR تغيير مسير داده و با توليد تركيبات ميتوكندري كليدي (مراكز توليد انرژي) به حفظ سيستم‌هاي انرژي سلولي درشرايط بحراني كمك مي‌كنند.
TOR و آينده توليد دارو
همان‌طور كه گفته شد در پي ساليان دراز كه مطالعات بسياري روي اين پروتئين انجام گرفت، مشخص شده است اين پروتئين با تسريع رشد سلول‌ها و درنهايت تخريب و آسيب آنها، نقش مهمي در روند پيري دارد.
آنچه اهميت دارد كنترل و مهار عملكرد اين پروتئين است. بنابراين بنا به گفته محققان اگر بتوان داروهايي را توليد كرد كه به كمك آنها بتوان برعملكرد اين پروتئين اثر گذاشت و آن را مهار كرد، براحتي مي‌توان روند پيري را به تعويق انداخت و برميزان طول عمر افزود.
مثلا محققان مي‌گويند داروي متفورمين كه براي كاهش قندخون و درمان بيماري ديابت استفاده مي‌شود، احتمالا اثر بازدارندگي و مهاركنندگي برپروتئين TOR دارد. اين دارو همچنين اثراتي مشابه با محدود كردن انرژي برسطوحي از فعاليت ژن‌ها و افزايش طول عمر در موش‌ها نيز دارد.
همان‌طور كه گفته شد افزايش ميزان طول عمر در گرو كنترل و مهار بيماري‌هاي مرتبط با سن مانند ديابت، سرطان، كاهش تراكم استخوان، آلزايمر، بيماري‌هاي قلبي عروقي، پاركينسون، كاهش قواي بينايي و شنوايي، چين و چروك‌هاي پوستي و ديگر بيماري‌هاست كه در همه اين علائم و بيماري‌ها، فعاليت پروتئين TOR نقشي اساسي ايفا مي‌كند بنابراين محققان درصددند با ساخت داروهاي مهاركننده و پيشگيري از بروز بيماري‌ها بتوانند روند پير شدن را به تعويق انداخته و برميزان حداكثر عمر بيفزايند.
هرچند براي برآوردن اين آرزو هنوز راه سخت و دشواري پيش‌روي محققان و پژوهشگران است ولي مي‌توان دريافت كه گامي جدي به سوي داشتن عمر طولاني همراه با سلامت برداشته شده است، بنابراين مي‌توان اميدوار بود در آينده با تكميل مطالعات در اين حوزه بايد در انتظار شنيدن خبرهاي خوشي باشيم.
كشف ارتباط نوعي پروتئين با طول عمر
ارتباط پروتئين TOR با افزايش طول عمر در اواسط دهه 1990 كشف شد، زماني كه مشاهده شد هنگام گرسنگي و كاهش مواد غذايي در سلول‌ها، فعاليت اين پروتئين نيز كاهش مي‌يابد.
البته سال‌ها پيش يعني سال 1935 گروهي از محققان دريافته بودند قرار دادن موش‌هاي جوان تحت رژيم‌هاي سخت غذايي، رشد آنها را مختل كرده و كند مي‌كند و لذا با كند شدن روند رشد آنها ميزان طول عمر آنها به طور غيرمعمول افزايش مي‌يابد.
آنها دريافته بودند در واقع آنچه سبب افزايش طول عمر اين موش‌ها و ديگر گونه‌ها مانند مخمرها، عنكبوت‌ها، سگ‌ها و ميمون‌ها شده بود، محدوديت كالري بوده است.
شواهد نشان مي‌داد با كاهش ميزان جذب كالري به يك‌سوم، به ميزان 30 تا 40 درصد برطول عمر اين جانداران افزوده شد.
طي مطالعاتي ديگر مشاهده شد با محدود كردن كالري و به تأخير افتادن روند افزايش عمر در ميمون‌ها، آنها به‌طور غيرعادي سالم‌تر و جوان‌تر از همسن‌هاي خود بودند.
بنابراين مطالعات، دانشمندان در پي شناسايي تركيباتي برآمدند كه با ايجاد اثرات محدوديت كالري آن هم بدون گرسنه شدن، بتوانند برميزان طول عمر بيفزايند.
تا سال 2000 محققان مطالب زيادي در مورد پروتئين TORمي‌دانستند، مثلا آنها مي‌دانستند اين پروتئين به نوعي برسلول‌ها اثري مشابه با اثر محدوديت كالري دارد.
سال 2003 گروهي از پژوهشگران در مطالعاتي دريافتند ممانعت از فعاليت اين پروتئين باعث افزايش عمر مي‌شود لذا آنها در آزمايش‌هايي كه روي كرم‌ها انجام دادند، توانستند با محدود كردن فعاليت تركيبات اين پروتئين، ميزان طول عمر اين كرم‌ها را تا دو برابر افزايش دهند.
تا پيش از سال 2000 محققان هنوز به طور واقعي اثرات پروتئين TOR را درپستانداران نديده بودند به اين علت كه ماده Rapamycinبه‌عنوان يك ماده ايمني قوي تاحدودي مانع آشكار شدن اثرآن شده بود.
سال 2009 گروهي از محققان دريافتند برخي داروها با اثرات مهاركنندگي روي پروتئين TOR قادرند به ميزان 28 درصد برعمر موش‌هاي نر و 38 درصد برعمر ماده‌ها بيفزايند. كه درنتيجه تحقيقات بيشتر مشخص شد مهار پروتئين TOR به نوعي درروند طولاني شدن عمر نقش دارد.
در ادامه محققاني از دانشگاه لندن گزارش كردند: ژني به نام S6K1 سبب افزايش توليد آنزيمي مي‌شود كه نقش ميانجي در كنترل و مهار توليد پروتئين TOR دارد، از ابتلاي موش‌هاي ماده به بيماري‌هاي مرتبط با افزايش سن جلوگيري كرده و سبب افزايش طول عمر آنها شده است.
در آزمايشي ديگر درآمريكا محققان براي بارچندم هورمون Rapamycin را در موش‌ها آزمايش كردند و دريافتند كه دوزهاي مختلفي از اين ماده توانسته به مدت 20 ماه برحداكثر عمر اين جانداران بيفزايند.
جام جم آنلاين: اين گروه تحقيقاتي كه از سال‌ها پيش به مطالعه و بررسي انواع گونه‌هاي جانوري و حيواني پرداخته بودند توانستند با جمع‌آوري نمونه‌هايي از خون و آب دهان و بزاق 949 گونه مختلف جانوري و بافت‌هاي گياهي به نتايج بسيار جالبي دست يابند.
آنها در اين مطالعات، موفق به شناسايي باكتري‌هايي شدند كه قادر به توليد يك ماده شيميايي همراه عنصري شگفت‌انگيز بود كه توانايي طولاني كردن عمر را در انواع گونه‌هاي جانوري و گياهي دارد.
تيم تحقيقاتي اين ماده شيميايي شگفت‌انگيز را Rapamycin ناميدند. آنها طي آزمايش‌هايي كه روي موش‌ها انجام دادند، دريافتند اين ماده سبب افزايش حداكثر طول عمر موش‌ها شده است.
براساس يافته‌ها، اين مواد با كمك آنتي‌بادي‌ها يا داروهاي موردنظر و با مهار پروتئين‌هاي موثر در روند پير شدن سلول‌ها قادر است روند پيري را به تعويق بيندازد و ميزان طول عمر را افزايش دهد.
سال‌ها بود متخصصان بيماري‌ها و امراض مرتبط با سن، اميدوار بودند با كشف تركيباتي از آنتي ژن‌ها بتوانند روند پيري را به تأخير بيندازند.
در پي اين مطالعات آنها در نهايت با كشف جهش‌هاي ژني توانستند به چگونگي طولاني شدن عمر در حيوانات پي ببرند.
آنها دريافتند برخي از اين جهش‌هاي ژني با محدودكردن كالري و انرژي در بسياري از گونه‌هاي جانوري، سبب افزايش طول عمر شده‌اند اما با وجود پيشرفت‌هاي بسيار در اين حوزه هنوز پس از سال‌ها آنها نتوانستند دارويي بسازند تا بتواند سبب افزايش طول عمر در پستانداران شود.
هرچند محدود كردن توليد كالري كه رژيم‌هاي غذايي مقوي و مغذي را دربر مي‌گيرد، نتوانست با پيشگيري از بروز آسيب‌ها و اختلالات مرتبط با سن مانند سرطان، انواع ديابت‌ها و ديگر بيماري‌هاي مشابه برروند افزايش عمر بيفزايد.
سال 2006 مشخص شد ماده‌اي به نام Reseratoral برموش‌ها برخي از اثرات به تعويق انداختن روند پيري را دارد. اما براساس شواهد موجود اين ماده كه روي آنزيم‌هاي شناخته شده‌اي به نام sirtuins فعاليت مي‌كنند، درآزمايش‌هاي ديگري كه روي موش‌ها براي افزايش عمر و طولاني شدن روند پيري انجام گرفت، منجر به شكست شد.
در حالي كه همه اميدها نااميد شده بود، در نيمه اول سال 2009 با آزمايش‌هايي كه روي برخي گونه‌ها انجام شده بود، بارديگر اميدها جان تازه‌اي يافت. اين بار دانشمندان اعلام كردند راز افزايش عمر را يافته‌اند، در اين آزمايش‌ها معلوم شد كه ماده شگفت‌انگيز Rapamycin منجر به افزايش طول عمر 12 درصد از موش‌ها درسه آزمايش موازي شده است.
در حقيقت اين آنزيم جالب با كند كردن روند رشد سلول‌ها، روند پيري را به تأخير انداخته و در نهايت با جلوگيري از ابتلاي يك‌سوم موش‌ها به انواع بيماري‌هاي مرتبط با سن به طولاني شدن طول عمر اين جانداران منجر شده است.
مشخص شد اين آنزيم به عنوان يك ماده مهاركننده رشد، در اكثر پستانداران از ميليون‌ها سال پيش وجود داشته است و تا زماني كه سالم باشد سبب كند شدن روند پيري مي‌شود، اما اغلب براثر تخريب و شكسته شدن كارايي خود را از دست داده و منجر به تسريع روند پيري و كوتاه شدن عمر مي‌شود.
اين آنزيم جالب در واقع روي پروتئيني به نام TOR (target of Rapamycin) عمل مي‌كند و TOR پروتئيني است كه براساس نقشه ژنتيكي اوليه فعاليت مي‌كند. از طرفي پروتئين يك ماده ايمني قوي است، در دو حوزه توليد داروها و در حوزه كاري متخصصان پيري كاربرد دارد و به نوعي برفعاليت TOR موثر است.
مطالعات نشان مي‌دهد با مهاركردن نوعي از اين پروتئين كه در پستاندران فعاليت مي‌كند به نام mTOR مي‌توان ريسك ابتلا به انواع بيماري‌هاي مرتبط با افزايش سن مانند سرطان، ديابت، آلزايمر، پاركينسون، بيماري‌هاي قلبي عروقي و بيماري‌هاي مربوط به استخوان را كاهش داد و به اين ترتيب سبب افزايش طول عمر شد.
محققان مي‌گويند اگر بتوان با ارائه راهكارهاي مختلف يا با توليد داروهايي كه اين پروتئين را هدف قرار مي‌دهد، آن را مهار كرد، مي‌توان سبب افزايش حداكثر ميزان طول عمر و كاهش روند پيري شد.
اما پرسشي كه ذهن محققان را به خود مشغول كرده، اين بود كه ساز و كار فعاليت اين پروتئين چگونه است، تا بتوان آن را مهار كرد؟ در اين ميان تحقيقات بيشتري روي اين پروتئين انجام گرفت و مشخص شد داروهايي كه اثرات پيشگيرانه دارند و برافزايش عمر موثرند، با فعاليت روي مولكول‌هاي اين پروتئين كه اثرات تخريبي برسلول‌ها دارد، مي‌توانند به كاهش آسيب‌هاي سلولي و كاهش روند افزايش طول عمر منجر شوند.
به اين ترتيب دانشمندان اميدهاي تازه‌اي براي شكستن موانع موجود براي افزايش متوسط عمر يافته‌اند. آنها مي‌گويند درآينده مطالعات مربوط به اين پروتئين mTOR جايگاهي ويژه خواهد داشت.
ماجراي كشف ماده ضدپيري
مي‌توان گفت تحقيقات روي پروتئين mTOR زماني آغاز شد كه گروهي از محققان نمونه‌هايي از نوعي خاك را براي آزمايش درآزمايشگاهي واقع در مونترال كانادا انتخاب كردند.
اين محققان با مطالعات بسيار موفق به كشف آنتي‌بادي‌هايي دراين نمونه شدند و سپس با غربال اين نمونه‌ها مواد مورد نظر خود را استخراج كردند.
در سال 1972 محققان با غربال كردن يك ماده مهاركننده رشد در نوعي قارچ، اين ماده مهاركننده يا آنتي‌بادي را برمبناي محل جمع‌آوري نمونه‌ها، Rapamycin ناميدند و از اين ماده براي مهاركردن نوعي عفونت در مخمرها استفاده كردند.
در ادامه محققان اين ماده را روي سيستم ايمني برخي حيوانات آزمايش كردند و دريافتند اين آنتي‌بادي مي‌تواند با تكثير سلول‌هاي ايمني و بهبود كارايي آنها از پس زدن عضو پيوند شده پيشگيري كند. لذا سال 1999 اين پروتئين و داروهاي مكمل آن از سوي سازمان بهداشت غذا و داروي آمريكا، براي بيماراني كه پيوند كليه شده بودند، تجويز شد.
در ادامه بيولوژيست‌ها دريافتند توانايي Rapamycin كند كردن رشد سلول‌ها نه تنها در مخمرها كه در انسان‌ها نيز است. آنها دريافتند اين تركيبات متوقف‌كننده و مهاركننده رشد، از ميليون‌ها سال پيش در مخمرها و ديگر گونه‌ها تكامل يافته است.
البته در سال 1991 گروهي ديگر از دانشمندان با شناسايي يك مكانيزم قديمي دريافتند اثرمهاركنندگي اين ماده بر رشد مخمرها روي دو ژن انجام مي‌شود كه اين دوژن TOR1 و TOR2 ناميده شد.
سه سال بعد گروهي ديگر ازمحققان موفق شدند ژن TOR را در پستانداران ايزوله كنند. امروزه گونه‌هاي بسياري از جانداران مانند حشرات، كرم‌ها، گياهان و حيوانات شناسايي شده‌اند كه درآنها ژن TOR مسوول كنترل و تسريع رشد سلولي است.
از سال 1990 محققان در مطالعاتي توانستند عملكردهاي ديگري از اين ژن را در سلول‌ها شناسايي كنند. آنها دريافتند اين ژن با تركيب شدن با ديگر پروتئين‌هاي موجود در سيتوپلاسم سلول، تركيبات و اشكال پيچيده‌اي به خود مي‌گيرد كه آن را TORC1 ناميدند و دريافتند اين تركيب پيچيده بركاهش فعاليت‌هاي سلولي نظارت دارد.
آنها مشاهده كردند Rapamycin غالبا براين تركيب پيچيده يعني TORC1 موثر است و روي آن اثر مهاركنندگي دارد. نوع ديگري از تركيبات اين پروتئين نيز TORC2 نام دارد.
در ادامه تحقيقات، پژوهشگران دريافتند كه پروتئين TOR يك حسگر بسيار قوي نسبت به شرايط محيطي است به‌طوري كه هرگاه ميزان مواد غذايي فراوان است فعاليت اين پروتئين نيز افزايش مي‌يابد.
بدين شكل كه سلول‌ها با دردست داشتن مواد غذايي كافي، براي توليد اين پروتئين تحريك مي‌شوند، لذا با توليد بيشتر اين پروتئين ميزان تخريب‌ها و آسيب‌هاي سلولي بالا مي‌رود.
برعكس زماني كه مواد غذايي و منابع غذايي كاهش مي‌يابد، با كاهش فعاليت سلولي و كاهش تقسيم سلولي، توليد اين پروتئين كاهش مي‌يابد.
در اين هنگام يعني با كاهش منابع غذايي فرآيندي ديگر به نام autophagy آغاز مي‌شود كه طي اين فرآيند سلول‌ها براي توليد انرژي تركيبات معيوبي مانند پروتئين‌هاي نافرم و بدشكل و ميتوكندري‌هاي معيوب را شكسته و انرژي لازم براي سوخت و ساز سلولي را فراهم مي‌كنند.
موش‌هاي تازه متولد شده تا زمان به دست آوردن منابع غذايي لازم اغلب براساس فرآيند autophagy انرژي لازم براي فعاليت‌هاي خود را فراهم مي‌كنند. اما با افزايش مواد غذايي در محيط دوباره توليد پروتئين TOR آغاز شده و از ميزان فعاليت فرآيند autophagy كاسته مي‌شود.
محققان همچنين دريافتند مسيرهاي هشداردهنده يا راهنما كه توسط پروتئين TOR و هورمون انسولين هدايت مي‌شوند، بسيار به هم مرتبطند. مسيرهاي هشداردهنده، مسيرهايي هستند كه در نتيجه فعل و انفعالات مولكولي به وجود مي‌آيند و برفعاليت سلولي نظارت دارند.
هورمون انسولين كه از غده پانكراس توليد مي‌شود، به سلول‌هاي عضلات و ديگر سلول‌ها براي جذب گلوكز از خون و توليد انرژي هشدار مي‌دهد.
از طرفي هورمون انسولين به عنوان فاكتوري براي رشد، به پروتئين‌ها براي تند كردن مسير توليد پروتئين TOR و افزايش جذب مواد غذايي كمك مي‌كند. ويژگي مهم ديگري كه در حفظ سلامت بدن بسيار مهم است، اهميت ارتباط موثر بين پروتئين TOR و انسولين است.
برخي مواقع ارتباط اين دو به صورت حلقه بازخور منفي است: بدين شكل كه سلول‌هاي توليدكننده TOR نسبت به علائمي كه انسولين براي توليد اين پروتئين به آنها مي‌دهد، بي‌تفاوت مي‌شوند، يعني اين پروتئين را توليد نمي‌كنند.
در نتيجه براي تحريك بيشتر سلول‌ها و توليد پروتئين TOR به اندازه كافي، انسولين بيشتري ترشح مي‌شود و همان‌طور كه گفتيم توليد انسولين بيشتر سبب جذب بيشتر قند شده و درنهايت ميزان قند خون بالا رفته و فرد به بيماري ديابت مبتلا مي‌شود و بروز بيماري ديابت زمينه را براي بروز بيماري‌هاي ديگر از جمله بيماري‌هاي قلبي نيز فراهم مي‌كند بنابراين حفظ ارتباط موثر بين انسولين و توليد اين پروتئين از فاكتورهاي مهم سلامت است.
زماني كه بقاي سلول‌ها درمعرض تهديد و خطر قرار گيرد، ميزان توليد اين پروتئين كاهش مي‌يابد و درنتيجه كند شدن توليد اين پروتئين، سلول از منابع ديگري انرژي آزاد مي‌كند كه مي‌تواند از آنها براي ترميم ساختارDNA و ديگر آسيب‌هاي دفاعي استفاده كند.
در اين راستا مطالعاتي كه روي مگس‌هاي ميوه انجام شد، نشان داد اين تركيب‌هاي پروتئيني زماني كه در معرض هشدار و خطر قرار مي‌گيرند، پروتئين‌هاي توليدكننده TOR تغيير مسير داده و با توليد تركيبات ميتوكندري كليدي (مراكز توليد انرژي) به حفظ سيستم‌هاي انرژي سلولي درشرايط بحراني كمك مي‌كنند.
TOR و آينده توليد دارو
همان‌طور كه گفته شد در پي ساليان دراز كه مطالعات بسياري روي اين پروتئين انجام گرفت، مشخص شده است اين پروتئين با تسريع رشد سلول‌ها و درنهايت تخريب و آسيب آنها، نقش مهمي در روند پيري دارد.
آنچه اهميت دارد كنترل و مهار عملكرد اين پروتئين است. بنابراين بنا به گفته محققان اگر بتوان داروهايي را توليد كرد كه به كمك آنها بتوان برعملكرد اين پروتئين اثر گذاشت و آن را مهار كرد، براحتي مي‌توان روند پيري را به تعويق انداخت و برميزان طول عمر افزود.
مثلا محققان مي‌گويند داروي متفورمين كه براي كاهش قندخون و درمان بيماري ديابت استفاده مي‌شود، احتمالا اثر بازدارندگي و مهاركنندگي برپروتئين TOR دارد. اين دارو همچنين اثراتي مشابه با محدود كردن انرژي برسطوحي از فعاليت ژن‌ها و افزايش طول عمر در موش‌ها نيز دارد.
همان‌طور كه گفته شد افزايش ميزان طول عمر در گرو كنترل و مهار بيماري‌هاي مرتبط با سن مانند ديابت، سرطان، كاهش تراكم استخوان، آلزايمر، بيماري‌هاي قلبي عروقي، پاركينسون، كاهش قواي بينايي و شنوايي، چين و چروك‌هاي پوستي و ديگر بيماري‌هاست كه در همه اين علائم و بيماري‌ها، فعاليت پروتئين TOR نقشي اساسي ايفا مي‌كند بنابراين محققان درصددند با ساخت داروهاي مهاركننده و پيشگيري از بروز بيماري‌ها بتوانند روند پير شدن را به تعويق انداخته و برميزان حداكثر عمر بيفزايند.
هرچند براي برآوردن اين آرزو هنوز راه سخت و دشواري پيش‌روي محققان و پژوهشگران است ولي مي‌توان دريافت كه گامي جدي به سوي داشتن عمر طولاني همراه با سلامت برداشته شده است، بنابراين مي‌توان اميدوار بود در آينده با تكميل مطالعات در اين حوزه بايد در انتظار شنيدن خبرهاي خوشي باشيم.
كشف ارتباط نوعي پروتئين با طول عمر
ارتباط پروتئين TOR با افزايش طول عمر در اواسط دهه 1990 كشف شد، زماني كه مشاهده شد هنگام گرسنگي و كاهش مواد غذايي در سلول‌ها، فعاليت اين پروتئين نيز كاهش مي‌يابد.
البته سال‌ها پيش يعني سال 1935 گروهي از محققان دريافته بودند قرار دادن موش‌هاي جوان تحت رژيم‌هاي سخت غذايي، رشد آنها را مختل كرده و كند مي‌كند و لذا با كند شدن روند رشد آنها ميزان طول عمر آنها به طور غيرمعمول افزايش مي‌يابد.
آنها دريافته بودند در واقع آنچه سبب افزايش طول عمر اين موش‌ها و ديگر گونه‌ها مانند مخمرها، عنكبوت‌ها، سگ‌ها و ميمون‌ها شده بود، محدوديت كالري بوده است.
شواهد نشان مي‌داد با كاهش ميزان جذب كالري به يك‌سوم، به ميزان 30 تا 40 درصد برطول عمر اين جانداران افزوده شد.
طي مطالعاتي ديگر مشاهده شد با محدود كردن كالري و به تأخير افتادن روند افزايش عمر در ميمون‌ها، آنها به‌طور غيرعادي سالم‌تر و جوان‌تر از همسن‌هاي خود بودند.
بنابراين مطالعات، دانشمندان در پي شناسايي تركيباتي برآمدند كه با ايجاد اثرات محدوديت كالري آن هم بدون گرسنه شدن، بتوانند برميزان طول عمر بيفزايند.
تا سال 2000 محققان مطالب زيادي در مورد پروتئين TORمي‌دانستند، مثلا آنها مي‌دانستند اين پروتئين به نوعي برسلول‌ها اثري مشابه با اثر محدوديت كالري دارد.
سال 2003 گروهي از پژوهشگران در مطالعاتي دريافتند ممانعت از فعاليت اين پروتئين باعث افزايش عمر مي‌شود لذا آنها در آزمايش‌هايي كه روي كرم‌ها انجام دادند، توانستند با محدود كردن فعاليت تركيبات اين پروتئين، ميزان طول عمر اين كرم‌ها را تا دو برابر افزايش دهند.
تا پيش از سال 2000 محققان هنوز به طور واقعي اثرات پروتئين TOR را درپستانداران نديده بودند به اين علت كه ماده Rapamycinبه‌عنوان يك ماده ايمني قوي تاحدودي مانع آشكار شدن اثرآن شده بود.
سال 2009 گروهي از محققان دريافتند برخي داروها با اثرات مهاركنندگي روي پروتئين TOR قادرند به ميزان 28 درصد برعمر موش‌هاي نر و 38 درصد برعمر ماده‌ها بيفزايند. كه درنتيجه تحقيقات بيشتر مشخص شد مهار پروتئين TOR به نوعي درروند طولاني شدن عمر نقش دارد.
در ادامه محققاني از دانشگاه لندن گزارش كردند: ژني به نام S6K1 سبب افزايش توليد آنزيمي مي‌شود كه نقش ميانجي در كنترل و مهار توليد پروتئين TOR دارد، از ابتلاي موش‌هاي ماده به بيماري‌هاي مرتبط با افزايش سن جلوگيري كرده و سبب افزايش طول عمر آنها شده است.
در آزمايشي ديگر درآمريكا محققان براي بارچندم هورمون Rapamycin را در موش‌ها آزمايش كردند و دريافتند كه دوزهاي مختلفي از اين ماده توانسته به مدت 20 ماه برحداكثر عمر اين جانداران بيفزايند.
![[-]](http://www.flashkhor.com/forum/images/collapse.gif "[-]")
