پیر شدن سلول ها که یک حالت توقف رشد دائمی است، به‌عنوان یک عامل اصلی و مهم در پیری ارگانیسم در نظر گرفته شده است. روند پیری سلول ها توسط عوامل ژنتیکی و اپی ژنتیکی تنظیم می‌شود. با وجود یافتن چند ژن مرتبط با پیری که قبلاً گزارش شده بود، هنوز هویت و نقش ژن‌های دیگری که در روند پیر شدن سلولی انسان نقش دارد، به‌درستی کشف نشده است. علی‌رغم وجود اطلاعات نسبتاً کم در مورد این موضوع، در مورد تأثیر این ژن ها در درمان پیری و بیماری‌های مرتبط با پیری، تحقیقات منظمی انجام نگرفته است.
چه تعداد ژن مؤثر در روند پیری در ژنوم انسان وجود دارد؟ مکانیسم‌های مولکولی این ژن ها که روند پیری را تنظیم می‌کنند چیست؟ آیا ژن درمانی می‌تواند پیری فرد را کاهش دهد؟ اخیراً، محققان آکادمی علوم چین، چگونگی روند پیری را روشن کرده‌اند.
اخیراً، محققان انستیتوی جانورشناسی آکادمی علوم چین (CAS) دانشگاه پکن و انستیتوی ژنومیک پکن CAS برای شناسایی ژن های جدید مؤثر در روند پیری انسان با استفاده از سیستم غربالگری CRISPR / Cas9 در کل ژنوم و یک روش درمانی جدید برای درمان پیری و آسیب‌شناسی‌های مربوط به پیری را ارائه داده‌اند.
KAT7 به‌عنوان یکی از عاملان اصلی در افزایش روند پیر شدن سلول ها مشخص شده است
در این مطالعه، محققان صفحه‌های مبتنی بر CRISPR / Cas9 در ژنوم را در سلول های بنیادی پیری زودرس انسان انجام دادند و بیش از ۱۰۰ ژن که احتمالاً در روند پیری سلول ها نقش دارند را شناسایی کردند. آن‌ها همچنین تأثیر غیرفعال کردن هر یک از ۵۰ ژن برتر انتخاب‌شده را در ارتقاء یافتن روند جوان سازی سلولی با استفاده از sgRNA های هدفمند تأیید کردند.
در میان آن‌ها، KAT7 رمزگذاری هیستون استیل ترانسفراز به‌عنوان یکی از عاملان اصلی در افزایش روند پیر شدن سلول ها مشخص شد. به‌وسیله KAT7 پیری فیزیولوژیکی و پاتولوژیک در سلول های پیش ساز مزانشیمی انسان افزایش می‌یابد. کاهش KAT7 روند پیر شدن سلول ها را ضعیف می‌کند در حالی که وجود بیش از حد KAT7 پیر شدن سلول ها را تسریع می‌کند.
از نظر مکانیکی، غیرفعال سازی KAT7 باعث کاهش استیلاسیون هیستون H3 لیزین ۱۴، رونویسی سرکوب‌شده p15INK4b و سلول های بنیادی انسان پیر شد.
مطالعات تجمعی توصیف کرده‌اند که تجمع سلول های پیر و سلول های پیش التهابی مرتبط با سن در بافتها و اندام‌ها، به توسعه و پیشرفت پیری و همچنین اختلالات مربوط به پیری کمک می‌کند. پیشگیری از فرسایش سلول های پیر باعث کاهش تخریب بافت و گسترش سطح سلامت در موش‌ها شده است.
در این مطالعه، محققان دریافتند که تزریق وریدی یک ناقل لنتی ویروسی با رمزگذاری Cas9 / sg-KAT7 باعث کاهش نسبی سلول های پیر و سلول های پیش التهابی در کبد، کاهش فاکتورهای فنوتیپ ترشحی (SASP) مربوط به پیری در گردش خون و افزایش سلامت و طول عمر موش‌های مسن شده است.
ژن درمانی قادر به کاهش روند پیری انسان است
تصویر بالا مربوط به ژن درمانی با هدف قرار دادن Kat7 است که باعث افزایش طول عمر در موش‌های مسن و پروجریه می‌شود. اعتبار: IOZ
این نتایج نشان می‌دهد که ژن درمانی مبتنی بر غیرفعال سازی تک عاملی ممکن است برای افزایش طول عمر موش‌ها کافی باشد. محققان همچنین دریافتند که درمان با ناقل ویروس رمزی کننده Cas9 / sg-KAT7 یا یک مهارکننده KAT7 WM-3835 روند پیری سلول های کبدی انسان را کاهش داده و بیان ژن‌های SASP را کاهش می‌دهد. این موضوع احتمال استفاده از این مداخلات در محیط‌های بالینی را نشان می‌دهد.
در مجموع، این مطالعه با موفقیت لیستی از ژن های مؤثر در روند پیری انسان را با استفاده از صفحه گسترده ژنوم CRISPR / Cas9 گسترش داده و به‌طور مفهومی نشان داده است که ژن درمانی مبتنی بر غیرفعال سازی تک عاملی قادر به کاهش روند پیری انسان است. این مطالعه نه تنها درک ما از مکانیسم پیری را عمیق می‌کند، بلکه اهداف بالقوه جدیدی را برای مداخلات پیری فراهم می‌کند.
نظرات