سناریوی های احتمالی درباره طول عمر انسان؛ آیا می‌توانیم کاری کنیم که سلول‌های‌مان برای همیشه دوام بیاورند؟

برخی از حیوانات میتوانند  «برای همیشه» زندگی کنند. پس آیا انسان ها نیز می توانند برای همیشه زندگی کنند؟ دستیابی به این هدف به این زودی ها امکان پذیر نخواهد بود ولی پیشرفت های صورت گرفته در عرصه علم و فناوری احتمالات امیدوارکننده ای را پیش روی مان قرار می دهد که نشان دهنده آن است که طول عمر انسان در آینده نزدیک طولانی تر خواهد شد.

به گزارش فرارو به نقل از فیرآبزرور، «ریچارد اوبوسی» فیزیکدان می گوید: «ما کارهایی را که می توانیم در مقیاس های کوتاه مدت انجام دهیم دست کم می گیریم اما کارهایی را که می توانیم در مقیاس های زمانی طولانی تر انجام دهیم بسیار دست کم می گیریم». آیا عمر انسان محدودیتی دارد؟ در سال ۲۰۲۳ میلادی پاسخ ساده این است:بله. با این وجود، باتوجه به پیشرفت های پزشکی، مهندسی زیستی، فناوری های مرتبط، تعاریف و کیفیت طول عمر انسان به نظر می رسد که پاسخ دقیق تر ناشناخته باشد:البته شاید هم خیر.

به نظر می رسد که انسان ها عمر طولانی تری دارند. بیایید برخی از حقایق را بررسی کنیم که به طور گسترده در مقاله ای عالی و نوشته شده توسط «فریس جابر» در «نیویورک تایمز» در ماه مه ۲۰۲۱ مورد بحث قرار گرفت: «ژان لوئیز کالمان» زنی فرانسوی که در سال ۱۹۹۷ میلادی درگذشت با ۱۲۲ سال سن مسن ترین انسان با سن ثبت شده بود. افراد دیگر از جمله  «سارا دی ریمر کناوس» امریکایی و «کین تاناکا» ژاپنی در سن ۱۱۹ سالگی فوت کردند.

جالب است که این ابر صدساله ها همگی زن بودند. در واقع ، زنان سیستم ایمنی قوی تر، سلامت قلب بهتر و بدنی کوچک تر از مردان دارند. آنان هم چنین از ابتلا به بعضی از بیماری های ژنتیکی مرتبط با کرووزوم Y مصون هستند. تمام این عوامل در کنار یکدیگر باعث کمک به افزایش طول عمر (Longevity) آنان می شوند. سازمان ملل متحد در سال ۱۹۹۰ میلادی حضور ۹۵ هزار نفر صدساله را در سراسر جهان گزارش داد.

این تعداد در سال ۲۰۱۵ میلادی به ۴۵۰ هزار نفر افزایش یافت و پیش بینی می شود تا سال ۲۱۰۰ میلادی به ۲۵ میلیون نفر افزایش یابد. تعداد ابرصدساله ها (افراد با سن بیش از ۱۱۰ سال) در ژاپن از ۲۲ نفر در سال ۲۰۰۵ میلادی به ۱۴۶ نفر در سال ۲۰۱۵ میلادی افزایش یافت. نتیجه آن است که جمعی از انسانها وجود دارند که طول عمر بیش تری در مقایسه با سایرین دارند".

اگر این طور است پرسش بعدی آن است که «تا کجا می توانیم پیش برویم؟» برخی از موجودات پیچیده مانند کوسه گرینلند چند صد سال زندگی می کنند. موجودات ساده تر از جمله بعضی از نمادها، چتر دریایی و گیاهان خاص بسته به تعریف از «زندگی» به عنوان موجودات مجزا میتوانند حتی مدت زمان طولانی تری زندگی کنند. موجودات ساده مانند نماتد C. elegans daurer پس از ۴۶۰۰۰ سال در یخبندان سیبری بر اساس قدمت رادیوکربن برای مدت زمان کوتاهی در سال ۲۰۲۳ احیا شدند.

این موارد از جمله مرحله خفتگی به عنوان کریپتوبیوز و سپس احیا شدن می تواند درهای علمی جالبی را در مورد پیری بیولوژیکی باز کند. در سطح ابتدایی تر هیچ محدودیت نظری ای برای چند باری که سلول ها میتوانند خود را تولید کنند وجود ندارد. برخی از سلول های سرطانی مانند سلول های HeLa بعنوان «جاودانه» تعریف می شوند.

این مجموعه ای از سلول های انسانی است که در سراسر جهان برای تحقیقات علمی استفاده می شود. آن سلول ها از زمانی که «هنریتا لکس» در سال ۱۹۵۱ میلادی به دلیل ابتلا به تومور گردنی درگذشت به طور نامحدود تولید مثل کرده اند. لکس یک زن امریکایی آفریقایی تبار که سلول های سرطانی تومور دهانه رحم او کشت شدند به طرز اتفاقی و غیر منتظره ای به منبعی لایزال برای تولید سلول های نامیرا و جاودانه ای تبدیل شد که برای تحقیقات و پژوهش های پزشکی به کار می روند.

به نظر می رسد هدف زندگی بازتولید باموفقیت است. در موجودات پیچیده این توانایی محو می شود. در انسان زنان یائسگی (Menopause) را تجربه می کنند. زمانی که این اتفاق رخ می دهد نگهداری بیولوژیکی هزینه بیش تری نسبت به الزام بیولوژیکی برای رشد و تولید مثل خواهد داشت و جاندار متعاقبا می میرد تا با نسل بعدی جایگزین شود.

تا به امروز بنظر میرسد که هیچ «ساعت ژنتیکی» مرکزی ای که پیری در انسان را کنترل کند وجود ندارد. در عوض ، به نظر می رسد که پیری پیش رونده بیش تر با بسیاری از نارسایی های تک و چند نقطه ای در اندام های حیاتی از جمله قلب، مغز، ریه ها، کبد، کلیه ها، پانکراس و سلول ها مرتبط است. وقتی از نظر آماری گروه بندی صورت ميگیرد به سختی تعجب آور است که احتمال مرگ در یک دوره محدود افزایش می یابد.

با وجود تمام نقاط شکست احتمالی در چنین سیستم پیچیده ای مانند بدن انسان به سختی تعجب آور است که طول عمر انسان تا اواسط دهه هشتم زندگی به پایان برسد که در دوره مدرن عمدتا به دلیل امکانات پزشکی و مراقبتی مدرن صرفا به میزان متوسطی افزایش یافته است. دیر یا زود چیزی شکست خواهد خورد.

آیا می توانیم کاری کنیم که سلول های مان برای همیشه دوام بیاورند؟

زیست شناسی مدرن کشف کرده که پیری چیزی بیش از شکست در سطح سیستم یا اندام است. سلول های ما خود فرسوده می شوند. پیری سلولی، کاهش سرعت و توقف تقسیم سلولی خود حوزه ای از تحقیقات علمی فعال است. پروفسور« لئونارد هایفلیک» پیری سلولی را در سال ۱۹۶۱ کشف کرد. این امر منجر به کشف موسوم به «محدودیت هایفلیک» شد که اشاره می کند سلول های انسانی پس از دو برابر شدن جمعیت تقسیم نمی شوند. پیش تر اعتقاد بر این بود که سلول های انسان اساسا جاودانه هستند. در حال حاضر، اعتقاد بر این است که سلول ها صرفا میتوانند بدون محدودیت در شرایط خاص خاصی تقسیم شوند (مانند سلول های HeLa).

داروهای آزمایشی که «سنولیتیک»* نامیده میشوند برای پاکسازی سلول های پیر و« زامبی مانند» در حال توسعه هستند. مراکز تحقیقاتی پزشکی از جمله کلینیک مایو پروژه های تحقیقاتی فعالی دارند. طبق تجزیه و تحلیل انجام شده توسط« آسوشیتدپرس» از پایگاه داده موسسه ملی بهداشت امریکا حدود ۱۱۵۰۰ پروژه مربوط به پیری سلولی از سال ۱۹۸۵ ثبت شده اند.

مطالعه ای در کلینیک مایو در سال ۲۰۲۱ میلادی برای اولین بار نشان داد که ورزش میتواند شاخص های جریان خون سلول های پیر مشکل ساز را کاهش دهد. به گفته« ناتان لبراسور» از کلینیک مایو« توانایی درک پیری و ظرفیت بالقوه مداخله در زیست شناسی اساسی پیری واقعا شاید بزرگترین فرصتی است که ما در تاریخ برای تغییر سلامت انسان، کیفیت زندگی و سلامت عمومی داشته ایم».

گام های عملی برای کُندکردن روند پیری

به همان اندازه که داروهای ضد پیری تقریبا علمی- تخیلی میتوانند هیجان انگیز به نظر برسند بسیاری از ما نمی خواهیم تا آن اندازه صبر کنیم. گام هایی وجود دارد که می توانیم در این جا و اکنون برای افزایش طول عمر خود برداریم.

طبق گفته دکتر «جاناتان مایرز» از سیستم مراقبت بهداشتی پالو آلتو در دانشگاه استنفورد «با افزایش سن، قدرت و تعادل کاهش می یابد و این می تواند منجر به ضعف شود. اکنون که جمعیت در حال پیر شدن است ضعف واقعا موضوعی مهم و بزرگ است».

دکتر «لوئیس لیپسیتز» استاد دانشگاه هاروارد می گوید:« یک مارپیچ رو به پایین از افرادی وجود دارد که بیرون نمی روند، راه نمی روند، ورزش نمی کنند، تمرینات تعادلی انجام نمی دهند و ضعیف تر و ضعیف تر میشوند و ضعف عضلانی یکی دیگر از عوامل خطر مهم برای سقوط است».

محققان مختلف تعادل و قدرت را با مرگ و میر مرتبط ساختند و دریافتند که توانایی بلند شدن از روی زمین به حالت ایستاده، تعادل روی یک پا به مدت ۳۰ ثانیه با یک چشم بسته (بدون افتادن) و راه رفتن با سرعت تند به طول عمر گره خورده است.

بنابراین، بهترین کاری که میتوانید در حال حاضر برای رسیدن به طول عمر بیشتر انجام دهید این است که ورزش بدن و ذهن را شروع کنید. به طور کلی هر چه بیشتر سالم بمانید عمر بیشتری خواهید داشت.

بنابراین، این جایی است که طول عمر انسان در حال حاضر ایستاده است. با این وجود، در آینده چه اتفاقی برای طول عمر ما رخ خواهد داد؟ این یک حقیقت است که بگوییم نمی‌توان آینده را پیش بینی کرد اما آیا همه ما دوست نداریم بدانیم؟

در مورد حوزه‌ای در حال تکامل مانند حوزه طول عمر انسان تلاش برای اظهار نظر قطعی یک کار احمقانه است. با این وجود، با استفاده از تحلیل سناریو روشی برای تولید مدل‌های ریاضی برای پیش بینی نتایج آینده می‌توانیم نه به پیش بینی‌ها بلکه حداقل به برخی سناریوهای محتمل برسیم. برای انجام یک تحلیل سناریویی از طول عمر انسان ابتدا باید عوامل یا نیروهای مربوطه را ارزیابی کنیم. نیروها در این زمینه را می‌توان به چهار دسته تقسیم کرد: از پیش تعیین شده، ثابت، وابسته و مستقل. اجازه دهید به عنوان مثال توضیح دهم.

نیروهای از پیش تعیین شده اغلب بارزترین آن‌ها هستند که تغییرات ژنتیکی و تکاملی انسان را شامل می‌شود.

نیروهای ثابت چیزهایی مانند سایش و پارگی اندام، چرخه زندگی اعضای بدن، تضعیف سیستم ایمنی با افزایش سن، ضعف و پیشرفت در بهداشت خواهند بود.

نیروهای وابسته که بر طول عمر انسان تاثیر می‌گذارند شامل پیشرفت‌های فنی در پزشکی مانند ریشه کنی بیماری و جایگزینی اندام می‌شوند.

نیروهای مستقل که سخت‌ترین نیروها برای پیش بینی هستند می‌توانند مواردی مانند برخورد یک سیارک غول پیکر با زمین، فوران‌های همزمان ابر آتشفشان یا آخرالزمان هسته‌ای باشند. این موارد احتمالاتی هستند که ما از آن‌ها آگاه هستیم.

فراتر از این ناشناخته‌های شناخته شده ناشناخته‌های ناشناخته‌ای نیز وجود دارند که هر یک می‌توانند انسان‌ها را تغییر داده یا محو کنند و شاید به چرخه تکاملی بعدی فراتر از پستانداران منجر شوند. شاید پیشرفت‌های احتمالی در مهندسی زیستی، ادغام فناوری سایبری با ژنتیک انسانی، راه اندازی مجدد سیستم ایمنی و مغز انسان، رویکرد‌های پیش بینی نشده برای افزایش کیفیت زندگی با افزایش سن، مقابله با زوال ضعف شناختی و جسمی کمتر دراماتیک اما نه کم قدرت باشند و شاید به همان اندازه جالب تغییر درک انسان از زمان است.

شناسایی و سنجش این عوامل به ما امکان می‌دهند تا سناریوهای قابل قبولی را برای آینده کنار هم بگذاریم. در ادامه چهار سناریو برای طول عمر انسان تا قرن آینده ذکر می‌شوند:

۱-میانگین طول عمر بیش از ۷۳ سال انسان کماکان در حال افزایش است. انسان زنده مانده با طولانی‌ترین طول عمر از نظر آماری تا سال ۲۱۰۰ میلادی با سن کم‌تر از ۱۳۰ سال باقی خواهد ماند. صدساله‌ها تا سال ۲۱۰۰ در سطح جهان به ۲۵ میلیون نفر افزایش خواهند یافت. کیفیت زندگی برای سالمندان به ویژه در اقتصادهای توسعه یافته هم چنان در حال بهبود است.

تولید ناخالص داخلی در همه کشورها نشان دهنده درصد بالاتری است که به بهبود مراقبت‌های بهداشتی اختصاص یافته است. با این وجود، توزیع نادرست در طول عمر بین کشورهای ثروتمند و فقیر کماکان ادامه خواهد یافت اگرچه بهبود میانگین طول عمر در آفریقا به دلیل بهبود مراقبت‌های بهداشتی ادامه می‌یابد.

۲-پیشرفت‌ها در مهندسی زیستی، مداخله ژنتیکی، یکپارچه‌سازی زیست‌شناسی سایبری، کنترل بیماری (از جمله مالاریا و کووید) تعداد صد ساله‌ها را تا سال ۲۱۰۰ به بالای ۲۵ میلیون نفر رسانده و به طور اساسی‌تر از سال ۲۱۰۰ میلادی به بعد این تعداد فراتر خواهد رفت. تعداد افراد بالای ۱۲۲ سالهافزایش خواهد یافت. بهبود کیفیت زندگی برای افراد بالای ۷۰ سال در سطح جهان به ویژه در اقتصادهای توسعه یافته ادامه خواهد یافت.

۳-هزینه‌های حفظ سلامت جمعیت‌های سالخورده محدودیت‌های فزاینده‌ای بر منابع و پول در دسترس ایجاد می‌کند که منجر به کاهش کیفیت و افزایش طول عمر انسان می‌شود.

۴- رویدادهای غیرمنتظره مانند بیماری ها، خطرات محیطی و رخدادهای دیگر باعث می‌شود که طول عمر متوسط انسان متوقف شود یا حتی کاهش یابد. همان طور که در ایالات متحده به دلیل شیوع کووید و سایر عوامل پزشکی در فاصله سال‌های ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۳ این امر رخ داد.

مشخص نیست که کدام یک از این سناریوها یا سایر سناریوها تا سال ۲۱۰۰ بیش‌ترین احتمال رخ دادن را خواهند داشت. حدس علمی ما آن است که سناریوی شماره ۲ یا ترکیبی از سناریوها بیش از ۵۰ درصد احتمال وقوع خواهند داشت اگرچه سناریوی شماره ۴ با احتمال نسبتا کم (کم‌تر از ۲۵ درصد) احتمال تحقق خواهد داشت.

با آن چه گفته شد ما و جاودانگی چه نسبتی با یکدیگر خواهیم داشت؟ آیا جاودانگی از نظر فیزیکی امکان‌پذیر خواهد بود؟ پاسخ مثبت است زیرا هیچ قانون فیزیکی‌ای وجود ندارد که یک موجود بیولوژیکی را از بازسازی خود و تداوم وجود خود به طور نامحدود باز دارد. با این وجود، آیا از نظر پزشکی، علمی یا عملی این امر امکان‌پذیر است؟ در این باره می‌توان گفت شانس نسل‌های آینده بیش از نسل ما و نسل‌های پیشین خواهد بود.

*سنولیتیک‌ها مولکولهایی هستند که سلول‌های پیر را هدف قرار داده و آن‌ها را از بین می‌برند و بدین طریق از روند پیری جلوگیری می‌کنند. دانشمندان بیان کردند حتی اگر سنولیتیک‌ها با تاخیر در زندگی مورد استفاده قرار گیرند قادر به کاهش میزان سلول‌های پیر خواهند شد.