آیا دانشمندان می‌توانند با «ساعت پیری» زمان مرگ انسان را پیش‌بینی کنند؟

سن چیزی فراتر از عدد سال‌هایی است که از ابتدای تولد آن‌ها را پشت سر گذاشته‌اید. استرس، خواب و رژیم غذایی از جمله عواملی هستند که بر سازگاری بدن با فرسودگی ناشی از زندگی روزمره اثر می‌گذارند. این عوامل می‌توانند سرعت پیر شدن شما را نسبت به کسانی که در همان روز به دنیا آمده‌اند، سریع‌تر یا آهسته‌تر کنند. بنابراین سن بیولوژیکی می‌تواند تفاوت زیادی با سن تاریخی داشته باشد. ساعت‌های پیری سعی دارند سن بیولوژیکی را پیدا کنند و پیشرفت‌های خوبی در این زمینه داشته‌اند.

سن بیولوژیکی شاخص بهتری برای وضعیت سلامت جسمانی است و حتی بهتر از سن تاریخی می‌تواند زمان مرگ شما را نشان دهد. ولی محاسبه آن کمی دشوار است. دانشمندان در یک دهه اخیر تلاش‌های زیادی کرده‌اند تا ابزاری به نام ساعت پیری بسازند. ساعت پیری می‌تواند شاخص‌های جسمانی شما را اندازه‌گیری کند و عدد سن بیولوژیکی را به دست آورد.

ساعت پیری چیست؟

ایده مهم ساعت‌های پیری این است که می‌توانند نشان دهند ارگان‌های شما چقدر فرسوده شده‌اند و بنابراین قادرند تخمین بزنند که چند سال دیگر را به سلامت سپری خواهید کرد. میزان دقت صدها ساعت پیری که در دهه اخیر توسعه پیدا کرده با هم فرق می‌کند. محققان هم هنوز با یک سوال مهم دست و پنجه نرم می‌کنند: جوان بودن به لحاظ بیولوژی به چه معناست؟

اکثر ساعت‌های پیری سن بیولوژیکی افراد را بر اساس الگوی شاخص‌های اپی‌ژنتیک، به‌ویژه برچسب‌های شیمیایی موسوم به گروه متیل اندازه‌گیری می‌کنند که به‌صورت لایه‌ای در دی‌ان‌ای وجود دارند و بر چگونگی وضعیت ژن‌ها اثر می‌گذارند. الگوی این متیلاسیون در طول هزاران نقطه از دی‌ان‌ای با افزایش سن تغییر می‌کند اما علت مشخصی برای این تغییر ارائه نشده است.

برخی از این ساعت‌ها از طریق تخمین تغییرات بدن فرد در طول زمان، چرخه عمر را پیش‌بینی می‌کنند، در حالی که برخی مدل‌های دیگر بیشتر عملکردی شبیه سرعت‌سنج دارند و شتاب پیری را اندازه می‌گیرند. طرفداران این ساعت‌ها معمولا سعی می‌کنند با کمک این ابزار نشان دهند که روش‌های جلوگیری از پیری می‌تواند افراد را به لحاظ بیولوژیکی جوان‌تر کند. اما هنوز برای نتیجه‌گیری صحیح در مورد این ادعاها اطلاعات کافی نداریم.

ردیابی زمان

اولین ساعت پیری اپی‌ژنتیک در سال 2011 طراحی شد، زمانی که «استیو هوروات» از دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس خواست تا به همراه برادرش دوقلویش «مارکوس» در یک مطالعه شرکت کند. این مطالعه دنبال شاخص‌های اپی‌زنتیکی در نمونه بزاق افراد می‌گشت تا از طریق آن‌ها، گرایش جنسی داوطلبان را مشخص کند.

نمونه‌ای که استیو هوروات ارائه کرد، نشان نمی‌داد که گرایش جنسی او چیست. اما بررسی‌های بیشتر از وجود پیوندهایی میان سن و شاخص‌های اپی‌ژنتیک افراد خبر داد. او که خودش این تحقیق را انجام می‌داد، متوجه شد که الگوهای متیلاسیون می‌توانند سن فرد را با خطای پنج سال مشخص کنند.

هوروات از آن زمان تاکنون در حال کار روی ساعت‌های پیری بوده است. او در سال 2013 ساعت هوروات را ساخت که همچنان یکی از بهترین ساعت‌های پیری است. این ساعت در واقع حتی می‌تواند سن هر یک از ارگان‌های بدن را به‌صورت جداگانه اندازه‌گیری کند. هوروات این ساعت را با استفاده از داده‌های متیلاسیون 8000 نمونه ساخت که نماینده 51 بافت و نوع سلول بودند. او با این اطلاعات الگوریتمی را آموزش داد که می‌تواند از روی یک نمونه سلولی، سن بیولوژیکی شخص را پیش‌بینی کند.

سایر محققان هم ساعت‌های مشابهی ساخته‌اند و امروز صدها ساعت پیری وجود دارد. اما هوروات تخمین می‌زند که کمتر از 10 ساعت برای ارزیابی وضعیت رژیم غذایی، سبک زندگی یا مکمل‌هایی که می‌توانند بر پیری اثر بگذارند، به‌صورت گسترده در مطالعات انسانی استفاده شده است.

اندازه‌گیری سن

ساعت‌های پیری به ما چه می‌گویند؟ بستگی دارد. اکثر ساعت‌ها طراحی شده‌اند تا سن تاریخی را پیش‌بینی کنند. اما «مورگان لوین» از دانشکده پزشکی ییل در کنتیکت آمریکا می‌گوید: «به نظر من، هدف اصلی این نیست. چون ما می‌توانیم از خود افراد بپرسیم چند سالشان است.»

در سال 2018، لوین، هوروات و همکارانشان بر اساس 9 شاخص زیستی از جمله سطح گلوکز خون و گلبول‌های سفید ساعت جدیدی ساختند. آن‌ها از اطلاعات هزاران آمریکایی که در طی سال‌ها مورد بررسی قرار گرفته بودند، استفاده کردند. این ساعت «DNAm PhenoAge» نام گرفت و به گفته لوین، در تخمین سن بیولوژیکی بهتر از ساعت‌های مبتنی بر سن تاریخی عمل می‌کند.

این ساعت می‌گوید یک سال افزایش در شاخصه‌ای که لوین آن را سن «فنوتیپ» یا «رخ‌نمود» می‌نامد، باعث افزایش 9 درصدی احتمال مرگ بر اثر دلایل مختلف به‌ویژه بر اثر سرطان، دیابت یا بیماری‌های قلبی می‌شود. اگر سن بیولوژیکی شما بیشتر از سن تاریخی‌تان است، می‌تواند حدس زد که با سرعت بیشتری نسبت به میانگین پیر می‌شوید.

با این حال، «دنیل بلسکی» از دانشگاه کلمبیا می‌گوید این مسئله شاید چندان درست نباشد. چون عوامل متعددی باعث می‌شود سن بیولوژیکی یک فرد از سن تاریخی او بالاتر برود. بلسکی و همکارانش با بررسی وضعیت سلامت 954 داوطلب در سنین بین اواسط 20 تا اواسط 40 سال ابزاری ساخته‌اند که دقیق‌تر می‌تواند نرخ پیری بیولوژیکی را محاسبه کند. محققان با بررسی شاخص‌های زیستی به وضعیت عملکرد ارگان‌های مختلف پرداختند. سپس یک سرعت‌سنج اپی‌ژنتیک تولید کردند که چگونگی تغییر این مقادیر را در طول زمان پیش‌بینی می‌کند.

یکی از دیگر ساعت‌های پیری محبوب توسط هوروات و همکاران او ساخته شد و اسمش «GrimAge» بود. هوروات مدعی است که این ساعت بهترین ابزار برای پیش‌بینی مرگ و میر است و آن را روی خون خودش آزمایش کرده. او می‌گوید نتایج حاصله دو سال پیش با سن تاریخی او همخوانی داشت، اما زمانی که شش ماه قبل دوباره این آزمایش را انجام داد، GrimAge سن او را چهار سال بیشتر نشان داد. این بدان معنا نیست که او چهار سال از زندگی خود را از دست داده، اما هوروات باور دارد که سرعت پیری او افزایش یافته است.

ساعت های پیری پرخطا

شمار دیگری از این ساعت‌ها نتایج را تغییر می‌دهند تا نشان دهند که نرخ پیری، معمولا پس از مصرف مکمل‌ها، کندتر می‌شود. ولی در بسیاری از موارد می‌توان گفت که این تغییر به این خاطر رخ داده که بسیاری از ساعت‌های پیری اپی‌ژنتیک مستعد خطاهای تصادفی هستند.

مشکل این‌جاست که گروه‌های متیل در هر جای بدن روی دی‌ان‌ای قرار بگیرند، تغییرات کوچکی در طول زمان به وجود می‌آورند و این تغییرات با خطاهای تخمین متیلاسیون بزرگ‌تر می‌شوند. لوین می‌گوید این مشکل در نهایت بسیار بزرگ می‌شود و ممکن است خطایی در تخمین در حد چند دهه را به وجود بیاورد.

محققان برای حل این مشکل سعی دارند ساعت‌های پیری موجود را تجزیه و آن‌ها را با هم مقایسه کنند. هدف پژوهشگران این است که بفهمند هر ساعت چه چیزی را اندازه‌گیری می‌کند و چطور می‌توانند در آینده ساعت بهتری بسازند. لوین و همکارانش می‌خواهند این خطاها را از بین ببرند. آن‌ها همچنین می‌خواهند بفهمند که ساعت‌های پیری به ما چه می‌گویند. پایین‌تر بودن سن بیولوژیکی واقعا به چه معناست؟ و چگونه می‌توان از این اطلاعات استفاده کرد؟

لوین می‌گوید اگرچه ساعت‌های پیری احتمالا می‌توانند شاخص خوبی برای به نمایش درآوردن وضعیت کلی سلامتی شما باشند، اما به اندازه کافی دقیق نیستند که در بسیاری از مواقع بتوان روی آن‌ها حساب کرد. هوروات مدعی است که این ساعت‌ها می‌توانند در بررسی‌های بالینی استفاده شوند تا به پزشکان نشان دهند که فرد چقدر سالم است و در معرض ریسک چه بیماری‌هایی قرار دارد.

هوروات می‌گوید: «ساعت‌های اپی‌ژنتیک هرگز جای شاخص‌های بالینی را نمی‌گیرند، اما بر ارزش آن‌ها می‌افزایند. فکر می‌کنم پنج سال بعد ساعت‌هایی بر پایه نمونه خون خواهیم داشت که با ارزش بالای خود می‌توانند در بررسی‌های بالینی استفاده شوند.»

در حال حاضر با اتخاذ یک رژیم غذایی سالم، اجتناب از استعمال دخانیات و انجام مرتب ورزش می‌توان تا حدی از اثرات پیری جلوگیری کرد. برای این که بدانیم این استراتژی‌ها برای ما مفیدند، نیازی به ساعت‌های پیری نداریم.