اکسیر جوانی

دهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ها و ایده های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ها یاری نموده‌اند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده های جالب، علاوه بر قدر دانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح های جدید شما عزیزان هستیم.

نام ایده: اکسیر جوانی
نام ارائه دهنده/دهندگان: فاطمه سادات رضایی، عسل رضاسلطانی، ملیکا بهرامی
زمینه و نوع پروژه: زیست شناسی
درجه سختی: دشوار
نام مدرسه: دبیرستان دوره اول رفاه

در پژوهش حاضر دانش آموزان به بررسی ایده جدید دانشمندان در مورد اکسیر جوانی پرداخته و نظر آن ها را مورد نقد و بررسی قرار داده‌اند. بشر از زمانهای بسیار دور به دنبال یافتن دارویی برای افزایش طول عمر بوده است و بسیاری‌ از مردم‌ آرزو دارند مدت‌ زمان‌ زندگی‌ خود را بیشتر کنند، اینک دانشمندان آمریکایی ادعا کرده‌اند به زودی قرصی را تولید خواهند کرد که می تواند طول عمر شما را افزایش دهد. به گزارش خبرنگار سایت پزشکان بدون مرز، این متخصصان می گویند هدف بالقوه ای را برای افزایش طول عمر انسان پیدا کرده‌اند اما هنوز آزمایشات اولیه روی این فاکتور طول عمر را در نمونه های انسانی آغاز نکرده‌اند. آن ها تشریح کردند: راه حل بالقوه ما برای افزایش طول عمر تولید دارویی است که از تلومرها محافظت می کند.
 
تلومرها در واقع بخش های انتهایی از مولکول دیان ای هستند که در فرآیند پیری نقش دارند. البته هنوز معلوم نیست که این شیوه درمان برای انسان ها بی خطر باشد به همین دلیل ابتدا روی سگ ها و گربه ها آزمایش خواهد شد. تلومر پایانه فیزیکی کروموزم های خطی می باشد که از یک توالی غیر کد کننده تشکیل یافته است. در پستانداران تلومر مرکب از تعداد متغیری توالی های تکراری، با رمز می باشد. توالی تکرارا شونده تلومری در سایر جانداران نیز دارای فرمول کلی مشابهی است که این شباهت نشاندهنده نقش حیاتی و در نتیجه محفوظ باقی ماندن ساختار تلومر می باشد. متخصصان معتقدند وقتی طول تلومر کوتاه شود، طول عمر افراد نیز کاهش پیدا می کند.

آن ها می گویند تحریک سلول ها برای تولید آنزیم تلومراز، فرآیند پیری را معکوس می کند و می تواند پیشرفت بزرگی در عرصه پزشکی باشد. تلومر و طول عمر وجود تلومر به عنوان سپر حفاظتی برای محافظت از ژنوم سلول یوکاریوتی اهمیت حیاتی دارد وکاهش زیاد طول تلومر منجر به از بین رفتن توانائی عملکرد این ساختار در انجام وظایف خود شده ودرنهایت سلول را به سوی نابودی می برد. مشاهدات متعدد نشان داده‌اند که سلول های سوماتیک انسانی طبیعی، که در سیستم در شیشه کشت داده شده‌اند، تنها می توانند تعداد محدودی تقسیم را انجام دهد و پس از آن رشد آن ها متوقف شده و سلول ها دچار سالخوردگی می شوند پس از اینکه کاهش طول تلومر به حد بحرانی برسد فرکانس بالائی از نوترکیبی های کروموزمی مشاهده می شود همین امر می تواند عامل سالخوردگی و نهایتاٌ نابودی سلول گردد.

این اتفاق دربدن موجودات زنده (in vivo) نیز رخ می دهد و تحقیقات ارتباط طول عمر موجودات زنده پرسلولی وکاهش طول تلومر را نشان می دهند. به عنوان مثال در یک بررسی بر روی Rat مشاهده شد که کاهش طول عمر تلومر در بافتهای سوماتیک این جانور در جنس نر بیشتر (سریع‌تر) از جنس ماده است. و این مطلب با طول عمر آن ها که در ماده ها بیش از نرهاست مطابقت داردهمین مسئله باعث شد که بحث هائی پیرامون افزایش مدت عمر بشر وحتی جاودانگی بشر مطرح گردد و دانشمندان در تلاش هستند که ابتدا اینکار را با ساختن حیوانات آزمایشگاهی مثلاٌ موشهائی با عمرهای طولانی تر ازحد معمول به مرحله عمل برسانند.

سالانه سه ماه به میزان امید به زندگی در جهان افزوده می شود و متخصصان پیش بینی می کنند تا سال ۲۰۳۰ در حدود یک میلیون انسان بیش از ۱۰۰ ساله در جهان خواهند بود. تا به امروز، رکورد بالاترین طول عمر در جهان به فردی ۱۲۲ ساله اختصاص یافته است، در عین حال در کشور ژاپن به تنهایی تا پایان سال ۲۰۱۰ بیش از ۴۴ هزار نفر با سنی بالای ۱۰۰ سال زندگی می کردند. با این همه برخی از متخصصان بر این باورند گرایش موجود به سوی افزایش طول عمر به واسطه پدیده چاقی همه گیری که جوامع ثروتمند و در حال توسعه را تحت تأثیر خود قرار داده، دچار اختلال خواهد شد.

تلومراز و سرطان

بیشتر سلول های طبیعی به‌ندرت تقسیم می‌شوند؛ کروموزوم های آن ها کوتاه نشده و تلومرازشان نیز خیلی فعال نیست. از سوی دیگر سلول های سرطانی ظرفیت نامحدودی برای تقسیم‌شدن دارند، پس چگونه می‌توانند تلومراز خود را حفظ و از پیری فرار کنند؟ نتایج نشان داده است که 90-80 درصد سلول های سرطانی فعالیت تلومراز بالایی دارند. این خاصیت، مانع از دست دادن تلومر با وجود تقسیم سلول می‌شود بنابراین امکان آن وجود دارد که با مهار فعالیت تلومراز یا تولید واکسنی که سیستم ایمنی را علیه تلومراز بر انگیزد، بتوان بر سرطان غلبه کرد. چند واکسن در مطالعه های بالینی روی انسان ها آزمایش شده‌ اما بسیاری از مشکلات باقی‌ مانده است چرا که برخی از سلول های سرطانی تلومر را مستقل از تلومراز می‌سازند. همچنین خطر صدمه به سلول های بنیادی که فعالیت تلومراز بالایی دارند، وجود دارد. روند اکتشاف هایی که منجر به دستیابی به جایزه نوبل شد نمونه معمولی از تحقیقات پایه بدون هیچ برنامه مشخصی و در آغاز تنها مورد علاقه دانشمندان در حیطه‌ای باریک بوده است.
 
در پایان دانش آموزان اعلام کردند که این اکتشاف ها نه‌تنها منجر به ارائه تصویر جدیدی از عملکرد سلول شده، بلکه در پیشنهاد انتخاب های درمانی جدید نیز موثر است.

مهارت های کسب شده

آشنایی با ساختار DNA و اصول پایه ژنتیک سلولی

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه: مهدی رحمانی

تنظیم: نسرین صادقی