سائنسدانوں نے چوہوں میں بڑھتی عمر کو واپس لانے کے لیے سیلولر ریجوونیشن تھراپی کا استعمال کیا۔

افلاطون کے ذریعہ دوبارہ شائع کیا گیا۔

فالونگ: 0

تقریباً 70 سال کی انسانی عمر میں چوہے بوڑھے اور غیر معمولی نظر آتے تھے۔ پھر بھی نیچے ایک نوجوان سیلولر گھڑی چھپی ہوئی تھی، جو نوبل انعام یافتہ حکمت عملی کی بنیاد پر وقت کے ساتھ واپس آ گئی۔ یہ نوجوانوں کے چشمے کو تلاش کرنے کے لیے بھی تازہ ترین شرط ہے، جسے سلیکون ویلی میں ہیوی ہٹر اینٹی ایجنگ اسٹارٹ اپس کی حمایت حاصل ہے۔

مرکز میں جزوی سیلولر ری پروگرامنگ ہے۔ یہ تکنیک، ایک قسم کی جین تھراپی، خلیات کو چار پروٹین بنانے پر مجبور کرتی ہے، جسے اجتماعی طور پر یاماناکا فیکٹرز کہتے ہیں۔ صاف کرنے والوں کی طرح، عوامل ایک خلیے کی جینیاتی تاریخ کو صاف کرتے ہیں، بالغ خلیات — مثال کے طور پر، جلد کے خلیات — کو اسٹیم سیل جیسی شناخت میں واپس لاتے ہیں، اور انہیں تقریباً کسی بھی قسم کے خلیے میں تبدیل ہونے کے لیے سپر پاور واپس دیتے ہیں۔

عمل تمام یا کچھ بھی نہیں ہے۔ ایک موڑ میں، سائنسدانوں نے حال ہی میں پایا ہے کہ وہ خلیے کی جینیاتی تاریخ کے ٹیپ کو مکمل طور پر تباہ کرنے کے بجائے اس کو ریوائنڈ کرنے کے لیے عوامل کا استعمال کر سکتے ہیں۔ اور اگر وہ صحیح مقام پر رک جاتے ہیں تو سیل ڈرامائی طور پر اپنی عمر کھو دیتا ہے، زیادہ جوان ہو جاتا ہے لیکن اپنی شناخت برقرار رکھتا ہے۔ نتائج دلچسپی کی لہر کو فروغ دیا ریس میں جیف بیزوس کی حمایت یافتہ آلٹوس لیبز کے ساتھ، کیلیکو لائف سائنسز—گوگل کی ایک بہن کمپنی— کے ساتھ تھراپی کو انسانوں تک منتقل کرنے میں۔

لیکن یاماناکا عوامل کا ایک تاریک پہلو ہے۔ بہت زیادہ، اور جسم میں خوفناک ٹیومر پیدا ہوتا ہے جسے ٹیراٹومس کہتے ہیں، ٹشوز کا ایک مجموعہ جس میں اکثر جزوی طور پر ترقی یافتہ دانت، ہڈی اور عضلات شامل ہوتے ہیں۔ خلیات کو اسٹیم سیل تک واپس دھکیلنے کے بغیر جزوی ری پروگرامنگ کو کیسے آمادہ کیا جائے یہ بھی راز ہے۔

A نئے مطالعہسالک انسٹی ٹیوٹ میں ڈاکٹر جوآن کارلوس ایزپیسوا کی قیادت میں اور آلٹوس لیبز، کوڈ کو کریک کر رہا ہے۔ چوہوں میں تھراپی کے تین مختلف نظام الاوقات کی جانچ کرتے ہوئے، درمیانی یا دیر سے شروع ہونے والی، ٹیم نے پایا کہ یاماناکا عوامل کے مختصر پھٹنے نے طویل مدتی علاج حاصل کرنے والے چوہوں میں جلد اور گردے دونوں کو جوان کیا۔ ان کا جین ایکسپریشن پروفائل بہت کم عمر چوہوں سے مشابہت رکھتا تھا، جس میں جوان میٹابولزم کے آثار تھے۔

سب سے بڑی جیت یہ تھی کہ تھراپی نے teratomas یا دیگر صحت کے مسائل کا کوئی اشارہ نہیں چھوڑا۔ "ہم واقعی میں قائم کرنا چاہتے تھے کہ اس نقطہ نظر کو طویل عرصے تک استعمال کرنا محفوظ ہے،" نے کہا مطالعہ کے مصنف ڈاکٹر پردیپ ریڈی۔

سنگین ضمنی اثرات کے خطرات کے پیش نظر عمر رسیدہ انسانوں میں خلیات کو تروتازہ کرنا کہیں زیادہ مشکل ہوگا۔ سائنس دان یاماناکا عوامل کے لیے جین تھراپی کے متبادل پر کام کر رہے ہیں۔ اگر کامیاب ہو جاتا ہے، تو یہ تعاقب ان بیماریوں کو سست یا ریورس کرنے کے لیے بالکل نئے علاج شروع کر سکتا ہے جو عمر کے ساتھ ساتھ ظاہر ہوتی ہیں، جیسے آسٹیوپوروسس، ذیابیطس اور ڈیمنشیا۔

"ہمارا آخری مقصد یہ ہے کہ ہر کسی کی مدد کرنے کے لیے نئی شکلیں تلاش کی جائیں تاکہ بیماری کی طرف لے جانے والے عمل کو سست کر سکیں یا اس سے بھی رجوع کر سکیں۔" نے کہا Izpisua سے El País۔ "مجھے یقین ہے کہ دو دہائیوں کے اندر ہمارے پاس ایسے ٹولز ہوں گے جو نہ صرف علامات کا علاج کر سکیں گے، بلکہ سیلولر جوان ہونے کے ذریعے بیماریوں اور عمر بڑھنے کی پیش گوئی، روک تھام اور علاج بھی کر سکتے ہیں۔"

ٹک ٹاک ایپی جینیٹک کلاک پر جاتا ہے۔

آپ سیل کی عمر کیسے بتاتے ہیں؟

ایک جواب ایپی جینیٹک گھڑی میں ہے۔ اگر ہمارے جین جملے ہیں تو ایپی جینیٹکس کیمیائی "مارکر" ہیں جو نوٹوں میں ترمیم کرنے کی طرح، ایک جین کو بتاتے ہیں کہ کب آن یا آف کرنا ہے۔ یہ اس طرح ہے کہ ہمارے خلیات - کہتے ہیں کہ نیوران اور جلد کے خلیات - ایک ہی ڈی این اے رکھتے ہیں لیکن بالکل مختلف نظر آتے ہیں اور کام کرتے ہیں۔

یہ نوٹ بے ترتیب نہیں ہیں۔ جیسے جیسے ہماری عمر ہوتی ہے، کچھ ڈی این اے حروف میں ترمیم کے لیے زیادہ حساس ہوتے ہیں۔ ایک خاص طور پر مضبوط "قلم" میتھیلیشن ہے، جو ڈی این اے کے منتخب حصوں میں ایک کیمیائی گروپ شامل کرتا ہے اور ایک جین کو مؤثر طریقے سے بند کر دیتا ہے۔ یہ نمونے تاریخی عمر کے ساتھ مضبوطی سے جڑے ہوئے ہیں (آپ کی زندگی کے سالوں کی تعداد)، اس حد تک کہ وہ عمر بڑھنے کے لیے بائیو مارکر کے طور پر بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ ایک طرح سے، یہ کیمیائی مارکر سیل کی زندگی کی تاریخ کی نمائندگی کرتے ہیں۔

یاماناکا عوامل درج کریں۔ پروٹین کا سوپ جو DNA اظہار کو منظم کرتا ہے — اکتوبر 4، Sox2، Klf4، اور c-Myc — کا نام ڈاکٹر شنیا یامانکا کے نام پر رکھا گیا ہے۔ سب سے پہلے 2006 میں بیان کیا گیا، عوامل ایک خلیے کے ایپی جینیٹک منظر نامے کو مٹا دیتے ہیں — بشمول میتھیلیشن پیٹرن — اور بڑھے ہوئے خلیوں کو دوبارہ برانن حالت میں تبدیل کر دیتے ہیں۔ نوبل انعام یافتہ مطالعہ نے انڈسڈ pluripotent اسٹیم سیلز (iPSCs) کے دور کا آغاز کیا، چھوٹے دماغ, لیبارٹری سے بنائے گئے جنین، اور بائیو پرنٹ شدہ اعضاء۔

لمبی عمر کی تحقیق کا اسٹیم سیل فیلڈ کے ساتھ ایک طویل تاریخی کراس اوور ہے، اور یاماناکا عوامل نے جلد ہی سائنس دانوں کی نگاہیں پکڑ لیں۔ لیکن انہوں نے ایک الگ سوال پوچھا: کیا ہوگا اگر ہم عمر رسیدہ ٹشوز کو پھر سے جوان ہونے والے دوائیوں کا صرف ایک حصہ دیں؟

جواب: جوانی کے چشمے میں ڈبونا۔ 2016 میں، Izpisua Belmonte کی ٹیم ظاہر ہوا ہے کہ تیزی سے بڑھاپے کے لیے جینیاتی ماؤس ماڈل میں عمر بڑھنے کی علامات اور عمر میں اضافے کا مقابلہ کرنے والے عوامل کے مختصر اثرات۔ حیرت انگیز طور پر، علاج نے 12 ماہ کے چوہوں میں پٹھوں اور میٹابولزم کو دوبارہ تخلیق کیا، جو درمیانی عمر کے انسانوں کے برابر ہیں۔ بعد کے کام سے یہ بھی پتہ چلا کہ عوامل نے دل، آپٹک اعصاب اور دماغ کے کام کو بہتر کیا، جس سے وسیع پیمانے پر دلچسپی حاصل ہوئی۔

"ہم اس علاقے میں سرمایہ کاری کر رہے ہیں [کیونکہ] یہ ان چند مداخلتوں میں سے ایک ہے جن کے بارے میں ہم جانتے ہیں کہ مختلف قسم کے خلیوں میں جوانی کے افعال کو بحال کر سکتے ہیں،" نے کہا ڈاکٹر جیکب کامل کیلیکو میں نیچر بائیو ٹیکنالوجی۔

نوجوانوں کے لیے ایک نسخہ

ایک جزوی ری پروگرامنگ نظام بنانے کے لیے، ٹیم نے چند سوالات پوچھے۔ ہمیں علاج کب شروع کرنا چاہیے؟ اسے کب تک چلنا چاہیے؟

انہوں نے چوہوں کے تین مختلف گروپوں کے ساتھ کام کیا۔ ایک مطالعہ مختصر تھا، جس کا علاج 25 ماہ کی عمر میں شروع کیا گیا تھا - جو کہ انسانی عمر میں تقریباً 80 سال کے برابر تھا- صرف ایک ماہ کے لیے۔ باقی دو نے طویل راستہ اختیار کیا۔ ایک گروہ درمیانی عمر کے قریب شروع ہوا، اور آخری انسانی سالوں میں تقریباً 35 سال کی عمر میں۔ دونوں نے انسانوں میں 22 ماہ، یا تقریباً 70 سال کی عمر تک علاج حاصل کیا۔ چوہوں کو جینیاتی طور پر تبدیل کیا گیا تھا تاکہ یاماناکا عوامل کو ہفتے میں دو دن کیمیکل کے ساتھ ان کے پینے کے پانی کو تیز کر کے آن کیا جا سکے۔

اچھی خبر؟ چوہوں میں سے کسی نے بھی ٹیراٹومس کے آثار نہیں دکھائے۔ چوہے اپنے خون کے پروفائل میں بھی نارمل تھے اور انہوں نے اسی طرح کے تناؤ اور اضطراب کے رویے دکھائے جیسا کہ غیر علاج شدہ ساتھیوں کی طرح۔

بری خبر؟ عوامل کے ساتھ مختصر مدت کے علاج نے زیادہ کام نہیں کیا۔ ان کی ایپی جینیٹک گھڑیاں "عمر بڑھنے کے موڈ" میں پھنسی رہیں، جس میں جسمانی افعال میں کوئی بہتری نظر نہیں آئی۔ ناکامی کی وجہ واضح نہیں تھی۔ ممکن ہے کہ قلیل مدتی پھٹ خلیات کو جوان کرنے کے لیے کافی نہ ہو، یا عمر رسیدہ چوہوں کے جینومز کو بڑھاپے کے دوران "منجمد" حالت میں بند کیا جا سکتا ہے، جس سے دوبارہ پروگرامنگ غیر موثر ہو جاتی ہے۔

لمبی دوری والے چوہوں کی قسمت اچھی تھی۔ ان کی ایپی جینیٹک گھڑیوں کا اندازہ کئی اعضاء کے لیے کیا گیا: جگر، گردے، جلد، عضلات، تلی اور پھیپھڑے۔ جلد کا علاج کے لیے بہترین ردعمل تھا، ایپی جینیٹک عمر کے ساتھ۔ زخم بھرنے کے ٹیسٹ میں، علاج نے چوہوں کی اپنی جلد کو زخموں کے بغیر ٹھیک کرنے کی صلاحیت کو تقویت بخشی، جو کہ عام طور پر عمر رسیدہ افراد میں ایک مسئلہ بن جاتا ہے۔ جینیاتی طور پر ٹشوز کی پروفائلنگ کرتے ہوئے، ٹیم نے آکسیڈیٹیو تناؤ سے لڑنے میں شامل غیر منظم شدہ جینز پائے — ایک سیلولر عمل جو ٹشوز کو نقصان پہنچاتا ہے اور عمر کے ساتھ بڑھتا ہے — اور سوزش اور سنسنی کو کم کرنے کے لیے جینز میں مزید اضافہ ہوتا ہے۔

چوہوں کے میٹابولزم کی پروفائلنگ، علاج نے بزرگ چوہوں کو خطرناک خون میں فیٹی لپڈ لیول سے روکا - عمر بڑھنے کے دوران صحت کا ایک عام اندازہ - اور ایک بہتر میٹابولک پروفائل۔ مستقبل کے کام کو یہ معلوم کرنے کی ضرورت ہے کہ آیا یہ "صحت مند میٹابولزم کی عکاسی کرتے ہیں،" لکھا ہے بوسٹن چلڈرن ہسپتال اور ہارورڈ یونیورسٹی میں آریانا مارکل اور ڈاکٹر جارج کیو ڈیلی، جو اس تحقیق میں شامل نہیں تھیں۔ مثال کے طور پر، جین کے اظہار کی تبدیلیاں میٹابولک ہنگامہ آرائی کے طوفان سے لڑنے کے قابل ہوسکتی ہیں جو عام طور پر عمر کے ساتھ ہوتا ہے، اور ذیابیطس، ہائی کولیسٹرول، یا عمر سے متعلق دیگر میٹابولک بیماریوں سے لڑ سکتا ہے۔

یہ ہمیں کہاں چھوڑتا ہے؟

مطالعہ، پہلی بار، ظاہر ہوا کہ کینسر کے خطرے کے بغیر یاماناکا عوامل کی دالوں کے ساتھ عام طور پر عمر رسیدہ چوہوں میں ایپی جینیٹک گھڑی کو ریوائنڈ کرنا ممکن ہے۔ لیکن یہ بہت سارے سوالات چھوڑ دیتا ہے۔

فہرست میں سب سے اوپر یہ ہے کہ تمام ٹشوز کو دوبارہ جوان کیوں نہیں کیا گیا۔ جگر، پٹھوں، تلی، اور پھیپھڑوں کے ٹشووں نے اپنے پرانے ایپی جینیٹک پروگرامنگ کو برقرار رکھا۔ اگرچہ یہ ممکن ہے کہ مختلف ٹشوز کو عمر بڑھنے سے لڑنے کے لیے ذاتی نوعیت کے علاج کے نظام کی ضرورت ہو، یہ بھی ممکن ہے کہ ہر ایک کے پاس ایک پراسرار "پوائنٹ آف نا ریٹرن" ہو، جس کے بعد ٹشو سیلولر ری پروگرامنگ کا جواب نہیں دیتا ہے۔

مارکل اور ڈیلی کو، جنہوں نے مل کر لکھا ایک رائے ٹکڑا، مطالعہ نے بڑھاپے کی تحقیق کے کریم ڈی لا کریم کی بھی اطلاع نہیں دی: کیا چوہے زیادہ زندہ رہتے ہیں؟

ایک اور مسئلہ طویل مدتی اور انتہائی پیچیدہ جین تھراپی ہے۔ اگر انسانوں میں استعمال کیا جاتا ہے، تو یہ ہماری طویل عمر کے پیش نظر پیچیدگی کی ایک تہہ کا اضافہ کرتا ہے۔ کئی لیبز، بشمول ڈیلیز، بحالی کی طاقتوں کے ساتھ واحد عوامل کو آزما رہی ہیں، جو چار جین کے علاج کے سوپ کی ضرورت کو ختم کر رہی ہیں۔ دوسرے یاماناکا عوامل کی حیاتیاتی بنیاد کو سمجھ رہے ہیں جس کا مقصد ایسی دوائیں تیار کرنا ہے جو اس عمل کی نقل کر سکیں۔

ریڈی نے کہا، "دن کے اختتام پر، ہم پرانے خلیوں میں لچک اور کام کو واپس لانا چاہتے ہیں تاکہ وہ تناؤ، چوٹ اور بیماری کے خلاف زیادہ مزاحم ہوں۔" "یہ مطالعہ ظاہر کرتا ہے کہ، کم از کم چوہوں میں، اس کو حاصل کرنے کے لیے آگے کا راستہ ہے۔"

تصویری کریڈٹ: نیک فیونگس on Unsplash سے

ٹائم اسٹیمپ: اپریل 6، 2022