نحن نتقدم في العمر بموازين ساعتين زمنيتين: ساعة زمنية وساعة بيولوجية. الساعة الزمنية تقوم بقياس عدد الأعياد التي احتفلت بها – العمر المذكور في جواز السفر أو رخصة القيادة. أما الساعة الأخرى، فتعطي صورة عن العمر الحقيقي على المستوى الكيميائي، مما له تأثيرات مهمة على الصحة العامة. لا يتم التوافق العمرين دائمًا: فقد يكون بعض الأشخاص “أصغر” بيولوجيًا مما يوحي به عمرهم الزمني، وآخرون أكبر سنا.

تساعد الساعات التي تعرف ب” فوق الجينية” العلماء على تتبع الفارق بين العمر الزمني والعمر البيولوجي. ومعظم هذه الساعات تعتمد على البيانات المجمعة من الدم، مما يقيد دقتها بالعينات الدموية. الآن، أنشأ فريق صغير من الباحثين ساعة فوق جينية جديدة (Epigenetic clocks) استنادًا إلى مسحات تؤخذ من الخد. وتقدم نتائجهم التي نشرت في مجلة “جيروساينس” إجراءًا بسيطًا لتوقع العمر البيولوجي للشخص. يمكن استخدام النتائج التي تم جمعها من عينة الخد لتصميم تدخلات صحية بناءً على الحالة، والمعروفة بالطب الدقيق.

كيف تعمل الساعات فوق الجينية؟

كل شخص لديه مادته الوراثية الخاصة، أو المجموع الكامل من الحمض النووي الموجود في خلاياه. هذا الحمض النووي ثابت، يورثه الشخص من والديه. ولكن على الرغم من أن تسلسل الحمض النووي نفسه للشخص لن يتغير على مدى حياته، فإن الطريقة التي يتم بها التعبير عنه ستتغير. هذا ما يُعرف بالتخلق. في الأساس، التغييرات التي تحدث “فوق” الحمض النووي الخاص بك والتي تؤثر على كيفية عمل الجينات الخاصة بك. فكر فيها مثل تحديث البرنامج على جهاز كمبيوتر؛ على الرغم من أن الأجهزة الأساسية لجهاز الكمبيوتر لم تتغير، إلا أنها الآن تتصرف بشكل مختلف عن السابق. التغييرات فوق الجينية يحفزها عوامل سلوكية وبيئية، بما في ذلك النظام الغذائي، والتمارين الرياضية، والتعرض للتلوث، وما إلى ذلك.

أحد آليات التغيير فوق الجيني هو ما يُسمى بالميثيلة  للحمض النووي، وهي تحدث عندما يتم إضافة مجموعات ميثيلية كيميائية إلى الحمض النووي. عن طريق انضمامها إلى جزء من الحمض النووي، تعمل هذه المجموعات الميثيلية مثل مفاتيح “تشغيل” أو “إيقاف”، وتتحكم في ظهور الجينات. نظرًا لأن هذه التغييرات لا تؤثر على تسلسل الحمض النووي نفسه، فإنها قابلة للعكس.

مفتاح فهم ساعات فوق الجينية هو الاكتشاف أن ميثيلة الحمض النووي مرتبطة بالعمر. يتم ميثيلة الحمض النووي للأشخاص ذوي الأعمار الزمنية المتشابهة في أماكن مشابهة. وهذا يعني وجود نمط متوقع للطريقة التي يتم بها ميثيلة الحمض النووي لدينا يمكن تتبعه عبر الزمن. بمعنى آخر، أنماط الميثيلة مثل الأرقام على الساعة التي تعلمنا تدريجيًا فك رموزها. من خلال فهم هذه الأنماط، يمكننا توقع عمر الشخص فقط من خلال النظر إلى صورة المادة الوراثية.

قد يكون لدى بعض الأشخاص نمط للميثيلة الحامضية يتقدم عمره الزمني – يبدو حمض النووي الخاص بهم “قديمًا” بالنسبة لعمرهم. يُطلق عليه هذا التسارع في العمر فوق الجيني. وبالطبع، هناك أيضًا الأشخاص المحظوظين الذين يبدو الحمض النووي الخاص بهم “أصغر” بالنسبة لعمرهم.

ما الذي يميز الساعة فوق الجينية؟

كانت الموجة الأولى من ساعات فوق الجينية، التي ظهرت في عام 2011، تستند حصرًا إلى أنماط ميثيلة الحمض النووي. جمع الباحثون عينات من الحمض النووي لعدد كبير من الأفراد ثم أنشأوا نموذجًا إحصائيًا لربط أنماط ميثيلة الحمض النووي بالعمر الزمني. كلما كان النموذج أفضل، كلما كان التطابق أقرب بين العمر المتوقع والعمر الزمني. بمجرد أن تم ضبط النموذج بالكامل، من الممكن إطلاقه على الحمض النووي الذي لم يره من قبل لتقديم قيمة للعمر المتوقع.

بدأت الساعات فوق الجينية الحديثة في تضمين علامات حيوية إضافية للصحة والعمر بعيدًا عن أنماط ميثيلة الحمض النووي. يسمح هذا للباحثين بالحصول على فهم معقد لسبب تقدم العمر المتوقع للشخص أو تأخره مقارنة بعمره الزمني.

تم تصميم معظم الساعات فوق الجينية بما في ذلك الجديدة، استنادًا إلى البيانات المستمدة من عينات الدم. نظرًا لأن هذه الساعات محسنة للعمل مع الدم، فإن دقتها تنخفض عندما تجمع مع طرق الأخذ غير الغازية مثل عينات الخد أو اللعاب. هذا يجعلها غير ملائمة للاستخدام في المنزل.

للتغلب على هذه المشاكل، قام الباحثون بعد هذه الساعة الجديدة بتدريب نموذج التنبؤ الخاص بهم على البيانات التي تم جمعها من عينات الخد بشكل خاص. باستخدام التقنيات  المتطورة، قاموا أيضًا بدمج معلومات النمط الحياتي والصحي في نموذجهم. وكانت النتيجة ساعة دقيقة وقابلة للتكرار بشكل كبير تعتمد على عينات الخد ويمكن استخدامها بسهولة في المنازل لتقديم نظرة عامة على عمر الشخص البيولوجي.

كما هو الحال مع أي نموذج، تعتمد دقته على البيانات التي يتم اعتماده عليها. على سبيل المثال، إذا لم تكن لديك أي عينات من الأطفال، فلن يعرف نموذجك ماذا يجب أن يفعل بالمعلومات – لم يتم تدريبه على التعامل معها. للحد من هذه المشكلة، جمع الباحثون مجموعة متنوعة من 8000 متطوع. كانت تتراوح أعمارهم بين 18 و 93 عامًا، مع توزيع تقريبي متساوٍ بين الجنسين. كما تأكدوا من جلب المتطوعين من خلفيات عرقية واقتصادية مختلفة.

النتائج والاستنتاجات

لقد نشأ مفهوم “العمر البيولوجي” مع انفجار من الشركات الناشئة الأنيقة التي تعد بالكشف عن العمر الحقيقي للأشخاص من خلال استخدام الساعات فوق الجينية. ولكن بصرف النظر عن الجديد، ليس واضحًا ما الذي توفره هذه الاختبارات بالمقارنة مع المؤشرات الأخرى للصحة – مثل ضغط الدم والوزن ومستويات الكولسترول – بالفعل.

يشارك ستيف هورفاث، عالم الجينات في جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس (UCLA) وأحد رواد ساعات فوق الجينية، في نفس الشك. وفي حديثه مع صحيفة ذي غارديان، يذكر أن “هذه الساعات غير مفيدة حاليًا للشخص العادي لأن لدينا علاجًا لتباطؤ عملية الشيخوخة. لنفترض أن طبيبًا يطلب اختبار الساعة فوق الجينية، ويشير إلى أن المريض أكبر سنًا مما ينبغي، ماذا يجب أن يقول الطبيب؟ ليس هناك علاج يمكنه وصفه.”

ومع ذلك، ساعدت هذه الساعات في تحقيق ما قاله الباحثون في مجال طول العمر منذ عقود: تناول الطعام الصحي، وممارسة الرياضة بانتظام، والتأكد من الحصول على كمية كافية من النوم. ونعم، التدخين لا يزال ضارًا بك. والكحول أيضًا. لذا، على الرغم من أن ساعات فوق الجينية مثل تلك التي تم تطويرها في هذه الدراسة لا توفر “علاجًا فوريًا”، فإنها يمكن أن تساعد في إعطاء معلومات مهمة لاتخاذ قرارات نمط حياة تحسن الصحة على مدى السنوات.

أخبار قد تهمك

انخفاض معدلات الخصوبة العالمية بحلول 2050 مع تحول عبء السكان إلى البلدان النامية