এই সময় এক বছর আগে, স্টিভ হরভাথ প্যাঙ্গোলিন ডিএনএ খুঁজছিলেন। প্রাচীন আঁশযুক্ত অ্যান্টিয়েটার তার সংগ্রহের জন্য প্রথম হবে, যা তখন প্রায় 200 স্তন্যপায়ী শক্তিশালী ছিল। "আমার কাছে সেই আদেশের কোনটি ছিল না, যে কারণে আমি তাদের মরিয়া হয়ে চেয়েছিলাম," তিনি স্মরণ করেন।
2017 সালের গ্রীষ্ম থেকে, হরভাথ, যিনি সম্প্রতি পর্যন্ত একজন ছিলেন বিরোধী বার্ধক্য গবেষক ইউনিভার্সিটি অফ ক্যালিফোর্নিয়া, লস অ্যাঞ্জেলেসে, চিড়িয়াখানা, জাদুঘর, অ্যাকোয়ারিয়াম এবং পরীক্ষাগারগুলিতে ইমেল লিখতে দিনে 10 ঘন্টার মতো ব্যয় করেছে৷ তিনি তাদের রক্ষকদের সাথে দেখা করতে বাদুড় এবং তাসমানিয়ান শয়তানের আলোচনায় অংশ নিয়েছেন। তিনি উড়ন্ত শিয়াল, ভার্ভেট বানর, মিনিপিগ এবং বোহেড তিমিদের ডিএনএ ভিক্ষা করে বিশ্বের বিভিন্ন প্রান্তে পৌঁছেছেন।
নমুনার সেই বিশাল পরিসরের সাথে, তিনি গণনামূলক ঘড়ি তৈরি করেছেন যা শ্রু, কোয়ালা, জেব্রা, শূকর এবং "প্রতিটি তিমির নাম দিতে পারেন" এর মতো বৈচিত্র্যময় প্রাণীর বয়স গণনা করতে পারে, কেবল তাদের ডিএনএ দেখে তিনি বলেছিলেন। কিন্তু সেগুলি ছিল একটি প্রকল্পের হরভাথের উচ্চাভিলাষী মুনশট সম্পূর্ণ করার দিকে নিছক পদক্ষেপ: একটি সার্বজনীন ঘড়ি যা যেকোনো স্তন্যপায়ী প্রাণীর জৈবিক বয়স পরিমাপ করতে পারে।
বয়স পরিমাপ করা নিকটতম ঘড়ি বা ক্যালেন্ডার ব্যবহার করার চেয়ে কঠিন বলে মনে হতে পারে। কিন্তু কালানুক্রমিক বয়স একটি অসম্পূর্ণ মেট্রিক কারণ কিছু ব্যক্তি এবং টিস্যু অন্যদের তুলনায় আরও দ্রুত বয়সের প্রভাব দেখায়। কয়েক দশক ধরে, বিজ্ঞানীরা জৈবিক বার্ধক্য পরিমাপ করার জন্য একটি উদ্দেশ্যমূলক এবং বহুমুখী উপায় অনুসন্ধান করেছেন, সময়ের সাথে সাথে স্বাস্থ্যকর ফাংশনের পরিবর্তনগুলি। "আপনি এমন একটি বায়োমার্কার পেতে চান যা সঠিকভাবে বিভিন্ন টিস্যু এবং কোষের ধরনগুলিতে বয়স পরিমাপ করে," বলেছেন হরভাথ, যিনি এই বছর ইউসিএলএ ত্যাগ করেছিলেন, কোষের পুনর্জীবনের দিকে কাজ করে এমন একটি বায়োটেকনোলজি স্টার্টআপ Altos ল্যাবসে একজন প্রধান তদন্তকারী হওয়ার জন্য৷
হরভাথ এবং তার সহকর্মীরা এই বছরের শুরুতে প্যান-স্তন্যপায়ী ঘড়ির একটি সংস্করণ সম্পন্ন করেছেন। এখন তিনি এবং অন্যান্য গবেষকরা বিভিন্ন প্রাণীর জন্য সাধারণ আণবিক প্রক্রিয়াগুলি সনাক্ত করার আশা করছেন যা এই ধরনের ঘড়িকে সম্ভব করে তোলে। হরভাথ বিশ্বাস করেন যে কেন এই ঘড়ির মতো কাজ করে তা বোঝা আমাদেরকে সাহায্য করতে পারে যাকে তিনি "বার্ধক্যের প্রকৃত কারণ" বলেছেন।
তার ঘড়িগুলি মিথাইল গ্রুপ নামক রাসায়নিক ট্যাগগুলির বিশ্লেষণের উপর ভিত্তি করে যা ব্রেসলেটের চার্মের মতো ডিএনএ-তে ঝুলে থাকে এবং জিনের কার্যকলাপ নিয়ন্ত্রণে সহায়তা করে। এগুলি এপিজেনেটিক্সের পণ্য (আক্ষরিক অর্থে, "জেনেটিক্সের উপরে"), যে ক্ষেত্রটি জেনেটিক কোডে লেখা নয় এমন উত্তরাধিকারী তথ্য অধ্যয়ন করে। এক ডজন বছর আগে, হরভাথ এবং তার সহকর্মীরা ঘড়ি তৈরি করতে তাদের জ্ঞান প্রয়োগ করতে শুরু করেছিলেন, প্রথমে লালা থেকে ডিএনএর বয়স নির্ণয় করতে এবং পরে রক্ত, লিভার এবং অন্যান্য পৃথক টিস্যুর বয়স নির্ধারণ করতে।
অনেক জীববিজ্ঞানী প্রথমে সন্দিহান ছিলেন কারণ ঘড়িগুলি জৈব অণু প্রক্রিয়ার বোঝার পরিবর্তে পরিসংখ্যানে নিহিত ছিল। তবুও ঘড়ির নির্ভুলতা পরীক্ষায় দাঁড়িয়েছে এবং বায়োমেডিকাল সম্প্রদায়ের মাধ্যমে তরঙ্গ প্রেরণ করেছে। বিজ্ঞানীরা কোষের বার্ধক্য পরিমাপ করার জন্য তাদের গবেষণায় হরভাথ ঘড়ি ব্যবহার করা শুরু করেছিলেন কারণ ঘড়িগুলি শরীরের অবস্থা এবং কালানুক্রমিক বয়সের তুলনায় রোগের ঝুঁকির আরও ভাল সালিশকারী ছিল। "এপিজেনেটিক ঘড়ি অন্য যেকোনো বায়োমার্কারের তুলনায় বার্ধক্যের প্রকৃত প্রক্রিয়ার কাছাকাছি," বলেন ভাদিম গ্ল্যাডিশেভ, ব্রিঘাম এবং মহিলা হাসপাতাল এবং হার্ভার্ড মেডিকেল স্কুলের একজন বায়োকেমিস্ট যিনি ক্যান্সার এবং বার্ধক্য নিয়ে গবেষণা করেন। এখন ঘড়িগুলি কিছু বিজ্ঞানীকে বার্ধক্য কী, সেইসাথে রোগগুলির সাথে এর সংযোগ সম্পর্কে তাদের ধারণাগুলি পুনর্বিবেচনা করার জন্য নেতৃত্ব দিচ্ছে৷
"আমার এখন সহযোগী রয়েছে যারা স্তন ক্যান্সারে অনেক কাজ করে এবং [তারা] চিন্তা করতে শুরু করে, 'যদি আপনার জৈবিক বার্ধক্য উন্নত হয়, তবে এটি কি স্তন ক্যান্সারের জন্য তথ্যপূর্ণ?'" বলেন সারা হ্যাগ, সুইডেনের স্টকহোমের ক্যারোলিনস্কা ইনস্টিটিউটের একজন আণবিক মহামারী বিশেষজ্ঞ। যদি ঘড়িগুলি কার্যকরভাবে আলোকিত করতে পারে কীভাবে বয়স-সম্পর্কিত ব্যাধিগুলিকে ট্রিগার থেকে বার্ধক্য প্রক্রিয়া বন্ধ করা যায়, তিনি যোগ করেছেন, "আমরা কেবল একটি রোগ নয়, অনেকগুলি প্রতিরোধ করতে পারি।"
একটি সংকেত দেখা
গত কয়েক দশকে বারবার, জৈবিক গবেষকরা ভেবেছিলেন বার্ধক্যের জন্য একটি ঘড়ি হাতের নাগালে। উদাহরণস্বরূপ, তারা 1960 এর দশকের গোড়ার দিকে শিখেছিল যে সংস্কৃতিতে ক্রমবর্ধমান কোষগুলি অমর নয় বরং এর পরিবর্তে শুধুমাত্র 40-60 রাউন্ডের প্রতিলিপির পরে মারা যায়, যা পরামর্শ দেয় যে কোষগুলি এক ধরণের বার্ধক্য ঘড়িকে আশ্রয় করে। 1982 সালে, গবেষকরা ভেবেছিলেন যে তারা টেলোমেরেস, ডিএনএ-প্রোটিন কমপ্লেক্সগুলিকে বিচ্ছিন্ন করার সময় ঘড়ির প্রক্রিয়াটি খুঁজে পেয়েছিলেন যা প্রতিটি কোষ বিভাজনের সময় ছোট করে; যখন টেলোমেরেস গুরুতরভাবে ছোট হয়ে যায়, কোষগুলি মারা যায়।
কিন্তু টেলোমেরেস একটি বার্ধক্য ঘড়ি হিসাবে প্যান আউট না. বয়স এবং মৃত্যুর সাথে টেলোমেরের দৈর্ঘ্যের পারস্পরিক সম্পর্ক মানুষের মধ্যে দুর্বল এবং অন্য কিছু প্রজাতির মধ্যে নেই। “টেলোমের [দৈর্ঘ্য] আসলে বয়স ট্র্যাক করে না। এটি কেবল কোষের বিস্তারকে ট্র্যাক করে," বলেন কেন রাজ, Altos ল্যাবসের একজন প্রধান তদন্তকারী।
টেলোমেরের দৈর্ঘ্যের বিকল্প হিসাবে, 2009 সালে হরভাথ একটি কোষের সক্রিয় জিনের RNA ট্রান্সক্রিপ্টের উপর ভিত্তি করে একটি ঘড়িতে কাজ শুরু করে, প্রোটিনের টেমপ্লেট যা একটি কোষকে সংজ্ঞায়িত করে এবং এটিকে কাজ করার অনুমতি দেয়। পরের দুই বছর ধরে তিনি সেই পদ্ধতির কাজ করার চেষ্টা করেছিলেন, কোন লাভ হয়নি: ট্রান্সক্রিপশন ডেটা খুব শোরগোল ছিল।
কিন্তু 2010 সালে, হরভাথ UCLA-তে একজন সহকর্মীর সাহায্যের অনুরোধের উত্তর দেন। যৌন অভিযোজন এবং এপিজেনেটিক্সের মধ্যে সম্ভাব্য সংযোগগুলি অধ্যয়ন করার জন্য, গবেষক অভিন্ন যমজদের থেকে লালা সংগ্রহ করছিলেন যারা যৌন অভিযোজনে ভিন্ন ছিল, এই অনুমানের সাথে যে তাদের লালা কোষের ডিএনএ মেথিলেশন প্যাটার্নগুলিতে কিছু সামঞ্জস্যপূর্ণ পার্থক্য প্রকাশ করতে পারে। হরভাথের যমজ ভাই সমকামী; হরভাথ বিষমকামী। তারা তাদের থুতু সরবরাহ করেছে।
অধ্যয়নের বিশ্লেষণটি ডিএনএ-তে সাইটোসিনের ঘাঁটিগুলির দিকে নজর দিয়েছিল যেখানে সাইটোসিন ঘাঁটি অবস্থিত এবং তাদের মধ্যে কোনটি মিথাইলেড ছিল তা পরীক্ষা করা হয়েছে। (সাইটোসাইন হল একমাত্র ঘাঁটি যার সাথে মিথাইল গ্রুপ সংযুক্ত থাকে।) সম্প্রতি চালু করা ল্যাব-অন-এ চিপ প্রযুক্তি প্রতিটি কোষের ডিএনএ-তে কয়েক হাজার সাইটোসিন সাইট পরীক্ষা করা সহজ করেছে। যখন সহকর্মীর ডেটা বিশ্লেষণের জন্য একজন পরিসংখ্যানবিদ প্রয়োজন, তখন হরভাথ তার পরিষেবাগুলি স্বেচ্ছায় গ্রহণ করেছিলেন।
তারা যা খুঁজছিল তা তিনি খুঁজে পাননি। "সমকামিতার জন্য কোন সংকেত ছিল না," হরভাথ বলেছিলেন। "কিন্তু যেহেতু ডেটা আমার কম্পিউটারে ছিল, আমি বলেছিলাম, আমাকে বার্ধক্যের প্রভাবগুলি দেখতে দিন," যেহেতু গবেষণায় যমজদের বয়স কয়েক দশক ধরে বিস্তৃত।
ততক্ষণ পর্যন্ত, হরভাথ তার নিজের গবেষণায় এপিজেনেটিক ডেটা পরিষ্কার করেছিলেন। জিনের অভিব্যক্তির সাথে মিথাইলেশন প্যাটার্নের সম্পর্ক অগোছালো এবং পরোক্ষ, এবং এটি বার্ধক্যের সাথে খুব বেশি কার্যকর সংযোগ দেখানোর সম্ভাবনা কম বলে মনে হয়েছিল। কিন্তু এখন যেহেতু তার কাছে এপিজেনেটিক ডেটার এই ঝোড়ো হাওয়া আছে, তাই দেখতে কোনো ক্ষতি হয়নি।
হরভাথ যমজদের বয়সের সাথে মেথিলেশনের ধরণগুলি মেলাতে শুরু করেছিলেন। যেকোন একটি লালা নমুনাতে — বা যেকোন টিস্যু থেকে যে কোনো নমুনা — সমস্ত কোষ একই মেথিলেশন প্যাটার্ন দেখাবে না। কিন্তু ডিএনএ-তে প্রদত্ত সাইটোসিনে মেথিলেটেড কোষগুলির অনুপাত পরিমাপ করা যেতে পারে। একটি নমুনায়, উদাহরণস্বরূপ, 40% কোষ একটি নির্দিষ্ট অবস্থানে মিথাইলেড হতে পারে; অন্যটিতে, সেই অনুপাত 45% বা 60% হতে পারে।
তার আশ্চর্যের জন্য, হরভাথ বয়স এবং মেথিলেশনের সাথে কোষের অনুপাতের মধ্যে একটি শক্তিশালী সম্পর্ক খুঁজে পেয়েছেন, এমনকি যখন তিনি ডিএনএ-তে শুধুমাত্র একটি সাইট দেখেছিলেন। আরো অবস্থানে খুঁজছেন নির্ভুলতা বৃদ্ধি.
"এটি আমার জন্য সবকিছু বদলে দিয়েছে," তিনি বলেছিলেন। "একবার আমি বার্ধক্যের সংকেতের দিকে তাকালাম, এটি আমাকে উড়িয়ে দিল।"
Horvath যে একটি মডেল তৈরি একজন ব্যক্তির বয়স ভবিষ্যদ্বাণী লালা নমুনায় লক্ষ লক্ষ কোষ জুড়ে প্রায় 300 সাইটোসাইনের মেথিলেশন অবস্থা থেকে। "আপনি একটি কাপে থুতু ফেলুন, এবং আমরা আপনার বয়স পরিমাপ করতে পারি," তিনি বলেছিলেন।
শীঘ্রই তিনি রক্ত, লিভার, মস্তিষ্ক এবং অন্যান্য বিভিন্ন টিস্যুর জৈবিক বয়স মূল্যায়নের জন্য এপিজেনেটিক ঘড়ির মডেল তৈরি করছেন। প্রথমত, তিনি প্রতিটি নমুনায় কোষের অনুপাত পরিমাপ করেছিলেন যা নির্দিষ্ট সাইটে মেথিলেশন দেখিয়েছিল। সেই ডেটা থেকে, তিনি টিস্যুগুলির প্রোফাইল তৈরি করেছিলেন যা প্রতিটি সাইটে মিথাইলেড কোষের অনুপাত বর্ণনা করে।
একটি ঘড়ি তৈরি করার জন্য, তিনি একটি কম্পিউটারে প্রতিটি টিস্যুর বয়স সহ হাজার হাজার এপিজেনেটিক প্রোফাইল খাওয়ান। মেশিন লার্নিং এর মাধ্যমে, কম্পিউটার যুগের সাথে মিথাইলেশন প্যাটার্নের সাথে যুক্ত। এটি বয়সের পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় সাইটের সংখ্যাও সংকুচিত করেছে। কম্পিউটার তারপর বয়সের জন্য সর্বোত্তম ভবিষ্যদ্বাণীমূলক সূত্র তৈরি করার জন্য প্রতিটি সাইটের মেথিলেশনের তাত্পর্যকে ওজন করে, যা হরভাথ পরিচিত বয়সের নমুনার একটি পৃথক সেটে পরীক্ষা করেছিল।
দুই বছরের মধ্যে, তিনি তাদের পৃথক টিস্যু বার্ধক্য ঘড়িগুলিকে একটি সূত্রে একত্রিত করেছিলেন একটি "প্যান-টিস্যু" ঘড়ি, 2013 সালে প্রকাশিত। প্যান-টিস্যু ঘড়ি ছিল "গেম চেঞ্জার," বলেন ড্যানিয়েল বেলস্কি, কলম্বিয়া মেইলম্যান স্কুল অফ পাবলিক হেলথের একজন মহামারী বিশেষজ্ঞ। সূত্রটি ডিএনএ ধারণকারী যেকোনো এবং সমস্ত মানব কোষে প্রয়োগ করা হয়। এবং যে কেউ এটি ব্যবহার করতে পারে — হরভাথ সফ্টওয়্যারটি ইন্টারনেটে রেখেছিল। তাদের নিজস্ব মিথাইলেশন ডেটা আপলোড করে, জীববিজ্ঞানীরা তাদের নমুনার কোষগুলিতে কতটা টোল টাইম নিয়েছে তা খুঁজে বের করতে পারে।
পরিমাপক হ্রাস
হরভাথের প্যান-টিস্যু ঘড়িটি কালানুক্রমিক বয়সের পূর্বাভাস দেওয়ার ক্ষেত্রে অলৌকিকভাবে সঠিক ছিল। এটি কালানুক্রমিক এবং জৈবিক বয়সের মধ্যে গুরুত্বপূর্ণ অন্তর্নিহিত পার্থক্যগুলিকে প্রতিফলিত করে বলে মনে হচ্ছে। গবেষকরা আবিষ্কার করেছেন যে যখন এপিজেনেটিক ঘড়ি অনুমান করে যে কারও বয়স তাদের কালানুক্রমিক বয়সের চেয়ে বেশি, তখন সেই ব্যক্তি রোগ এবং মৃত্যুর ঝুঁকির মুখোমুখি হন। যখন ঘড়ি অনুমান করে যে কেউ বয়সে কম, তাদের ঝুঁকি কমে গেছে। যদিও এপিজেনেটিক ঘড়িটি কালানুক্রমিক বয়সের তথ্য থেকে প্রাপ্ত হয়েছিল, তবে এর অ্যালগরিদম বয়সের তুলনায় মৃত্যুহারের পূর্বাভাস দিয়েছে।
তাই 2014 সালের শেষের দিকে, হরভাথ স্পষ্টভাবে জৈবিক বয়স ট্র্যাক করার জন্য যাত্রা করেন। তিনিসহ তার সহকর্মীরা মরগান লেভিন (ইয়েল বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন প্যাথলজি গবেষক যিনি সম্প্রতি অল্টোস ল্যাবসে যোগদান করেছেন) এবং লুইগি ফেরুচি ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অন এজিং-এর, একটি যৌগিক পরিমাপের উপর একটি অ্যালগরিদম প্রশিক্ষিত করেছে যার মধ্যে কালানুক্রমিক বয়সের পাশাপাশি নয়টি রক্তের রসায়ন পরীক্ষার ফলাফল রয়েছে যা রোগ এবং মৃত্যুর পূর্বাভাস দেয়। জাতীয় স্বাস্থ্য ও পুষ্টি পরীক্ষা সমীক্ষায় 9,900 জনেরও বেশি প্রাপ্তবয়স্ক মানুষের রক্ত থেকে এই তথ্য পাওয়া গেছে। ফলে ঘড়ি, DNAm ফেনোএজ, 2018 সালে প্রকাশিত, অন্যান্য ফলাফলের মধ্যে সামগ্রিক মৃত্যুহার এবং কার্ডিওভাসকুলার রোগ, ফুসফুসের রোগ, ক্যান্সার এবং ডায়াবেটিসের ঝুঁকির পূর্বাভাস দিয়েছে। এক বছর পরে, হরভাথ এবং ইউসিএলএ-এর একে টি. লু-এর নেতৃত্বে একটি দল মৃত্যুর সময় সম্পর্কে আরও সুনির্দিষ্ট ভবিষ্যদ্বাণী প্রকাশ করে, গ্রিমএজ, যা একজন ব্যক্তির লিঙ্গ, কালানুক্রমিক বয়স, ধূমপানের ইতিহাস এবং রক্ত-প্রোটিন মৃত্যুহার চিহ্নিতকারীকে দেখে।
বেলস্কি এবং তার সহকর্মীদের কাছ থেকে একটি নতুন টুল, যা 2020 সালে চালু করা হয়েছিল এবং এই বছরের শুরুতে আপডেট করা হয়েছে, এটি একটি বার্ধক্য স্পিডোমিটার হিসাবে কাজ করে। তাদের তৈরিতে বার্ধক্যের গতি বায়োমার্কার, তারা চার বয়সে অঙ্গ ফাংশনের 19 মার্কারের পরিবর্তনের হার পরিমাপ করেছে, সেগুলিকে একটি একক সূচকে সংকলিত করেছে এবং এটিকে মিথাইলেশন দিয়ে মডেল করেছে। "আমরা আসলে বয়স-সম্পর্কিত পতন এবং সিস্টেমের অখণ্ডতার চলমান প্রক্রিয়ার পরিমাণ নির্ধারণ করছি," বেলস্কি বলেন। এই পরিমাপের মাধ্যমে যাদের বয়স দ্রুত হয় তারা কম বয়সে মারা যায়, তিনি বলেন, এটি গ্রিমএজের পাশাপাশি মৃত্যুর পূর্বাভাস দেয় এবং স্ট্রোক এবং ডিমেনশিয়া আরও ভালভাবে পূর্বাভাস দিতে পারে।
বয়স-পুরনো প্রশ্ন
2017 সালে, পল জি. অ্যালেন ফ্যামিলি ফাউন্ডেশনের প্রতিনিধিরা তার একটি আলোচনার পর হরভাথের সাথে যোগাযোগ করেন। তারা তার কাজ পছন্দ করেছে এবং তাকে বড় স্বপ্ন দেখার পরামর্শ দিয়েছে, কারণ ফাউন্ডেশন উচ্চ-ঝুঁকিপূর্ণ প্রচেষ্টাকে সমর্থন করে। এমন একটি প্রকল্প খুঁজুন যা অন্য কেউ অর্থায়ন করবে না, তারা বলেছিল।
সমস্ত মেরুদণ্ডী প্রাণীর জন্য প্রযোজ্য একটি বার্ধক্য ঘড়ির পরামর্শ দিতে হরভাথের বেশি সময় লাগেনি। প্রস্তাবটি পাস হয়েছিল - এটি যথেষ্ট বিচিত্র ছিল - কিন্তু হরভাথ যখন এটির সাথে কী জড়িত তা বুঝতে পেরেছিল, পরিকল্পনাটি সমস্ত স্তন্যপায়ী প্রাণীর জন্য একটি অপেক্ষাকৃত সংযত ঘড়িতে পরিণত হয়েছিল।
জানুয়ারী 2021 নাগাদ, হরভাথের কাছে 128টি স্তন্যপায়ী প্রজাতির মেথিলেশন ডেটা ছিল এবং তিনি তার ঘড়ি পোস্ট প্রিপ্রিন্ট সার্ভার biorxiv.org-এ। “একই গণিত সূত্র, ইঁদুর বা ইঁদুর বা কুকুর বা শূকরের জন্য একই সাইটোসাইন। আমরা এই সমস্ত প্রজাতির মধ্যে বার্ধক্য পরিমাপ করতে পারি," হরভাথ বলেছিলেন। তবুও, তিনি আরো জন্য বিশ্ব scoured.
গত বছরের গ্রীষ্মের শেষের দিকে, হরভাথ প্যাঙ্গোলিন বিশেষজ্ঞ ড্যারেন পিটারসেনের সাথে যোগাযোগ করেছিলেন। টিকি হাইউড ফাউন্ডেশন জিম্বাবুয়ের হারারে, তাকে প্যাঙ্গোলিন এবং অন্যান্য প্রজাতির তথ্য সংগ্রহের জন্য সরবরাহের প্রস্তাব দেয়। প্যাঙ্গোলিন কতদিন বাঁচে তা নিশ্চিত করে কেউ জানত না। কিছু অফিসিয়াল অ্যাকাউন্ট 15 থেকে 20 বছর বলেছিল, কিন্তু পিটারসেন মনে করেছিলেন অন্তত কিছু ধরণের বেশি বাঁচে। "একটি প্রাণী যা আমরা সম্প্রতি বয়স্ক হয়েছি তার বয়স প্রায় 34 বছর (যদিও ত্রুটির মোটামুটি বিস্তৃত ব্যবধানে)," তিনি লিখেছেন।
সরবরাহকৃত টিস্যু ডেটা থেকে, হরভাথ একটি প্যাঙ্গোলিন ঘড়ি তৈরি করেছিলেন, তার সংগ্রহে যোগ করার জন্য আরও একটি জীবনকালের টাইমার। "আপনি একটি শূকর ঘড়ি চান, আমার একটি শূকর ঘড়ি আছে. আমার কাছে ক্যাঙ্গারু এবং হাতির জন্য একটি ঘড়ি আছে,” হরভাথ বলল। প্রতিটি প্রজাতি-নির্দিষ্ট ঘড়ি ক্ষেত্রের বিজ্ঞানীদের জন্য একটি আশীর্বাদ ছিল। উদাহরণস্বরূপ, হাতি গবেষকরা হাতির ঘড়ি চেয়েছিলেন যাতে তারা সংরক্ষণের প্রচেষ্টায় সহায়তা করার জন্য বন্য জনসংখ্যার বয়সের কাঠামো নির্ধারণ করতে পারে।
কিন্তু একটি ঘড়ি যা তাদের সকলকে একত্রিত করে একটি আরও মৌলিক প্রশ্নের উত্তর দিতে সাহায্য করতে পারে: বার্ধক্য কী? একটি দৃষ্টিভঙ্গি হল যে আপনার শরীরের বয়স আপনার জুতার মতো, ধীরে ধীরে বিবর্ণ হয়ে যাচ্ছে এবং পরিধান থেকে আলাদা হয়ে যাচ্ছে। কিন্তু প্যান-স্তন্যপায়ী ঘড়ি থেকে সফল ভবিষ্যদ্বাণীগুলি বোঝায় যে কিছু কিছু কোষগুলিকে একটি নির্দিষ্ট সময়সূচীতে ব্যর্থ করে দেয়, সম্ভবত বিকাশমূলক জিনের কারণে যেগুলি তাদের কাজ শেষ করার সময় বন্ধ হয় না। “এটি বার্ধক্যের ক্ষেত্রে সংকল্পের একটি উপাদানের পরামর্শ দেয়,” ঘড়ির 100 টিরও বেশি নির্মাতাদের একজন রাজ বলেছেন।
মিথাইলেশন ঘড়ি থেকে পাওয়া তথ্য থেকে জানা যায় যে বার্ধক্য খুব তাড়াতাড়ি শুরু হয়, শরীর ভেঙে যাওয়ার অনেক আগে। ক 2021 কাগজ, গ্ল্যাডিশেভ এবং তার সহকর্মীরা একটি মিথাইলেশন ঘড়ি বর্ণনা করেছেন যেটি স্তন্যপায়ী প্রাণীর বিকাশের পর্যায়গুলি বর্ণনা করে। তারা দেখেছে যে ইঁদুরের প্রাথমিক ভ্রূণজনিত সময়, এক ধরণের পুনর্জীবন ভ্রূণের বয়সকে শূন্যে ফিরিয়ে আনে। জৈবিক বার্ধক্য তখন ত্বরান্বিত হয়, যদিও এই সময়ে মানব শিশুরা তর্কযোগ্যভাবে শক্তিশালী হয়ে উঠছে, দুর্বল নয়, এবং মানুষের মধ্যে মৃত্যুহার প্রায় 9 বছর বয়স পর্যন্ত হ্রাস পায়. "এটি আমার কাছে খুব গভীর কারণ এটি বার্ধক্যের এই প্রশ্নটিকে এমন একটি প্রক্রিয়ার সাথে যুক্ত করে যা বিকাশের প্রক্রিয়া থেকে অবিচ্ছেদ্য," রাজ বলেছিলেন।
নগ্ন মোল ইঁদুরের দুটি সাম্প্রতিক গবেষণা, একটি অসম্ভাব্য দীর্ঘ 37 বছরের জীবনকালের একটি ইঁদুর, দেখায় যে প্রাণীটি এপিজেনেটিকভাবে বয়স্ক হয়, যদিও এর মৃত্যুর সম্ভাবনা কালানুক্রমিক বয়সের সাথে বাড়ে না। "আমি মনে করি মৃত্যুর হার বার্ধক্যের সর্বোত্তম পরিমাপ নয়," গ্ল্যাডিশেভ বলেছেন, যিনি নেতৃত্ব দিয়েছেন গবেষণার একটি. "বার্ধক্য জীবিত থাকার একটি অনিবার্য পরিণতি।"
বার্ধক্য এখনও অভিজ্ঞতা, আচরণ এবং পরিবেশের প্রভাব প্রতিফলিত করে, অবশ্যই। ধূমপান এবং সূর্যের এক্সপোজার, উদাহরণস্বরূপ, এটিকে ত্বরান্বিত করতে পারে, যেমনটি মেথিলেশন এবং অন্যান্য মার্কার দ্বারা পরিমাপ করা হয় এবং ব্যায়াম বা কম-ক্যালোরিযুক্ত খাদ্য এটিকে আটকাতে পারে। গত মার্চে প্রকাশিত কাজের মধ্যে, একটি এপিজেনেটিক ঘড়ি মারমোট অনুসারে তৈরি দেখিয়েছেন যে হাইবারনেশন বার্ধক্যকে ধীর করে দেয় এবং একটি কাগজ গত সপ্তাহে প্রকাশিত হয়েছে যে একই বাদুড় জন্য সত্য. একটি ঘড়ি রিসাস ম্যাকাকের জন্য তৈরি প্রস্তাব করে যে 2017 সালে হারিকেন মারিয়া পুয়ের্তো রিকোর উপকূলের একটি দ্বীপে বানরদের একটি উপনিবেশে বার্ধক্যের গতি বাড়িয়েছিল।
মূল পাপ
ঘড়ি কেন কাজ করে তা কেউ পুরোপুরি জানে না। কিছু কিন্তু জড়িত সমস্ত জিন এবং আণবিক পথ চিহ্নিত করা হয়নি, এবং গবেষকরা এখনও শিখছেন কিভাবে মেথিলেশন প্যাটার্নগুলি কোষ, টিস্যু এবং অঙ্গগুলির আচরণ এবং স্বাস্থ্যকে প্রভাবিত করে। "এটি আবার ফিরে আসে যাকে আমি 'নির্মাণের আসল পাপ' বলি," হরভাথ বলেছিলেন। "এটি একটি [পরিসংখ্যানগত] রিগ্রেশন মডেলের উপর ভিত্তি করে যা জীববিজ্ঞানের কিছু স্তরে অজ্ঞেয়বাদী।"
এই পাপের প্রায়শ্চিত্ত করার জন্য, রাজ এবং হরভাথ এপিজেনেটিক বার্ধক্যের জন্য জৈবিক সম্পর্ক খুঁজতে শুরু করেছে। বার্ধক্যের উপর ক্যালোরি-সীমাবদ্ধ ডায়েটের প্রভাব অনুসারে, তারা সম্প্রতি আবিষ্কৃত হয়েছে যে বায়োকেমিক্যাল পাথওয়ের ব্যাঘাত শরীর পুষ্টির জন্য প্রয়োজনীয়তা বোঝার জন্য ব্যবহার করে। মাইটোকন্ড্রিয়ার কাজগুলিকে লাইনচ্যুত করা এটিকে ত্বরান্বিত করে। ঘড়িটি স্টেম কোষের পরিপক্কতাও ট্র্যাক করে। যদি এই প্রক্রিয়াগুলি গভীর স্তরে সংযুক্ত থাকে তবে এপিজেনেটিক ঘড়িগুলি বার্ধক্যের জন্য একীভূতকরণ প্রক্রিয়া প্রকাশ করতে পারে, লেখক 2022 সালে লিখেছেন কাগজ প্রকৃতি বয়স.
এই একত্রীকরণ প্রক্রিয়াগুলি কী হতে পারে বা কেন মেথিলেশন স্ট্যাটাস বার্ধক্যকে এত ভালভাবে ট্র্যাক করে, তবে এখনও সম্পূর্ণরূপে নির্ধারণ করা হয়নি। "আমরা সত্যিই জানি না যে এপিজেনেটিক ঘড়িগুলি কার্যত বার্ধক্যের সাথে যুক্ত কিনা," হ্যাগ বলেছিলেন।
এমনকি যদি তারা হয়, এপিজেনেটিক ঘড়িগুলি প্রায় নিশ্চিতভাবেই বার্ধক্যের সময় যা ঘটে তার একটি অংশ পরিমাপ করে, বলেন ম্যাট কাইবারলিন, সিয়াটেলের ওয়াশিংটন স্কুল অফ মেডিসিন বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন গবেষক যিনি বার্ধক্যের জীববিজ্ঞান অধ্যয়ন করেন। "তারা আসলে জৈবিক বয়সের একক মাত্রার চেয়ে বেশি পরিমাপ করছে কিনা তা পরিষ্কার নয়," তিনি বলেছিলেন। "এটি এখানে সমস্যার অংশ - জৈবিক বয়সের সাথে এপিজেনেটিক বয়সের সংমিশ্রণ। এগুলো আমার দৃষ্টিতে সমতুল্য নয়।”
রাজ অনুমান করেন যে মেথিলেশন পরিবর্তনগুলি বয়সের সাথে সেলুলার পরিচয়ের ক্ষতিকে প্রতিফলিত করে। শরীরের সমস্ত কোষের একই ডিএনএ থাকে, তাই যা একটি লিভার কোষকে একটি লিভার কোষ এবং একটি হৃদয় কোষকে একটি হৃদয় কোষে পরিণত করে তা হল জিনের প্রকাশের প্যাটার্ন, যা এপিজেনেটিক্স নিয়ন্ত্রণ করে। বয়সের সাথে সাথে মিথাইলেশনের পরিবর্তনগুলি জমা হওয়ার সাথে সাথে এই নিয়ন্ত্রণগুলির মধ্যে কিছু হারিয়ে যেতে পারে, পুনঃউত্থিত উন্নয়নমূলক প্রোগ্রামগুলির দ্বারা প্রতিস্থাপিত হতে পারে যেগুলি বন্ধ করা উচিত, রাজ পরামর্শ দেয়।
যদিও মেথিলেশন ঘড়িগুলি এখনকার জন্য জৈবিক বয়সের সবচেয়ে সঠিক মনিটর হতে পারে, কিছু গবেষণা পরামর্শ দেয় উন্নতির জন্য জায়গা আছে। একটি আরো সুনির্দিষ্ট ভবিষ্যদ্বাণী শারীরবৃত্তীয় সংকেত এবং দুর্বলতার একটি সূচকের সাথে পরিমাপযোগ্য সেলুলার বৈশিষ্ট্যগুলি - বলুন, প্রোটিন, বিপাক বা জিনের প্রকাশের মাত্রাগুলিকে একত্রিত করতে পারে। "আমরা এখন একজন মানুষের মধ্যে অনেক কিছু পরিমাপ করতে পারি," হ্যাগ বলেছিলেন। "এই জিনিসগুলির মধ্যে আপনি যত বেশি পরিমাণে পরিমাপ করবেন, তত বেশি সঠিকভাবে আপনি আপনার বার্ধক্যকে ক্যাপচার করবেন।"
মেথিলেশন ঘড়িরও সীমিত ক্লিনিকাল ব্যবহার রয়েছে, হ্যাগ সতর্ক করেছেন। লোকেরা বিভিন্ন বাণিজ্যিক উত্স থেকে তাদের জৈবিক বয়সের একটি রিডআউট কিনতে পারে, তবে ফলাফলগুলি প্রায়শই অসঙ্গত নয়, তাদের ক্লিনিকাল প্রাসঙ্গিকতার অভাব রয়েছে কারণ ঘড়িগুলি গবেষণায় গ্রুপ-স্তরের বিশ্লেষণের জন্য ছিল। "এগুলি একটি পৃথক স্তরে ভবিষ্যদ্বাণী করার জন্য নির্মিত নয়," তিনি বলেছিলেন।
এবং এমনকি যদি কেউ তাদের জীবনযাত্রাকে এমনভাবে পরিবর্তন করে যা এই ঘড়ি দ্বারা পরিমাপ করা তাদের জৈবিক বয়সকে কম করে, তবে তাদের কি দীর্ঘ জীবন বা রোগের ঝুঁকি কম হবে? "আমরা এখনও এটা জানি না," Kaeberlein বলেন.
হরভাথ এখন একটি জার্নালে জমা দেওয়ার জন্য তার প্যান-স্তন্যপায়ী ঘড়ি সম্পর্কে একটি কাগজ প্রস্তুত করছেন। যদিও তিনি আপাতদৃষ্টিতে তার লক্ষ্যে পৌঁছেছেন, তার সংগ্রহের ফাঁক এখনও তাকে বিরক্ত করে। মে মাসে, তিনি অস্ট্রেলিয়ার একটি যাদুঘরের সিনিয়র কিউরেটরদের সাথে মার্সুপিয়াল মোল থেকে টিস্যু অর্জনের বিষয়ে চিঠিপত্র করেছিলেন, একটি ছোট, বড় আকারের অন্ধ প্রাণী যেটি তার বেশিরভাগ সময় ভূগর্ভে কাটায়। "আমরা ইতিমধ্যে 348 স্তন্যপায়ী প্রজাতি থেকে ডেটা তৈরি করেছি, তবে আমরা আরও যোগ করতে চাই," তিনি বলেছিলেন।
হরভাথ যখন এই প্রকল্পের প্রস্তাব করেছিলেন, তখন তিনি 30টি প্রজাতির বিশ্লেষণ করতে বের হন, কিন্তু 30টি শীঘ্রই 50, তারপর 100, তারপর তিনগুণেরও বেশি হয়ে যায়। "আমাকে নিজেকে গতি দিতে হবে," তিনি বলেছিলেন, "কারণ আমার আরও সংগ্রহ করার এই আবেগ আছে।"
