قطرة دم تكشف سرعة شيخوخة الخلايا: ساعات بروتينية ترسم مبكرًا مخاطر الخرف والتصلب الجانبي الضموري والسرطان

لا تشيخ أنواع الخلايا المختلفة لدى الشخص نفسه بالضرورة وفق ساعة واحدة. فقد أظهرت دراسة منشورة في مجلة «Nature Medicine» أن الإشارات البروتينية المنتشرة في الدم قد تتيح للباحثين تقدير العمر البيولوجي لمجموعات خلوية مختلفة، مثل الخلايا النجمية وخلايا العضلات الهيكلية والخلايا السنخية الرئوية، من وراء الجلد والأعضاء، وتحديد بعض الفئات الأكثر عرضة للإصابة بالأمراض قبل ظهور الأعراض.

حلل فريق البحث بيانات 60,542 شخصًا من الاتحاد العالمي للبروتيوميات العصبية التنكسية، والبنك الحيوي البريطاني، ودراسة مجموعة المواليد البريطانيين لعام 1946. وربط الفريق أكثر من 7,000 بروتين في بلازما الدم، وفقًا لمصادر التعبير المسجلة في أطلس البروتين البشري، بخلايا عصبية ومناعية ودبقية وظهارية وعضلية هيكلية وغيرها. وتعلمت نماذج التعلم الآلي أولًا العلاقة بين البروتينات والعمر الفعلي لدى المشاركين الأصحاء، ثم حسبت ما إذا كان كل نوع من الخلايا «أكبر» أو «أصغر» بيولوجيًا من متوسط أقرانه في العمر نفسه؛ وشملت النماذج التي اجتازت فحص الجودة أكثر من 40 نوعًا من الخلايا.

لم ترسم هذه الساعات صورة لشيخوخة موحدة في أنحاء الجسم. ففي مجموعات البيانات المختلفة، أظهر نحو خُمس إلى ربع المشاركين تسارعًا شديدًا في شيخوخة نوع واحد فقط من الخلايا، بينما أظهر نحو 1% إلى 3% تسارعًا متزامنًا في عشرة أنواع على الأقل. وظهر لدى المدخنين المصابين بالسمنة عمومًا نمط خلوي أكبر عمرًا، في حين مال أصحاب أنماط الحياة الأكثر صحة إلى نمط أصغر عمرًا. ومع ذلك، تظل هذه الملاحظات ارتباطات إحصائية، ولا يمكن الاستناد إليها للجزم بأن تغيير العادات الحياتية قادر على عكس عمر خلايا معينة.

خلال متابعة في البنك الحيوي البريطاني امتدت إلى 15 عامًا كحد أقصى، بلغ خطر الإصابة لاحقًا بالتصلب الجانبي الضموري لدى أصحاب النمط الدال على شيخوخة شديدة في خلايا العضلات الهيكلية 12.74 ضعف الخطر لدى أصحاب الخلايا الأصغر عمرًا نسبيًا؛ وظل الارتباط قائمًا حتى عند احتساب الحالات التي لم تُشخَّص إلا بعد مرور ثلاث سنوات على سحب الدم. وارتبطت الشيخوخة الشديدة للخلايا النجمية بخطر الإصابة بمرض ألزهايمر بمقدار 12.59 ضعفًا. وهذه مخاطر نسبية بين مجموعات مختلفة من الشيخوخة، ولا تعني أن الاختبار يستطيع التنبؤ بحتمية إصابة شخص ما بالمرض، كما لا يجوز تفسير فترة المتابعة البالغة 15 عامًا مباشرةً على أن كل حالة اكتُشفت قبل وقوعها بـ15 عامًا.

كما أتاح تقاطع العوامل الجينية مع حالة الخلايا صورة أكثر تفصيلًا للمخاطر. فقد أظهر حاملو APOE4 في المتوسط خلايا نجمية أكبر عمرًا وخلايا بلعمية أصغر عمرًا، بينما ظهر اتجاه معاكس لدى حاملي APOE2. ووجدت الدراسة أيضًا أن المدخنين الذين ظهرت لديهم في الوقت نفسه إشارات إلى شيخوخة شديدة في ظهارة المسالك التنفسية والخلايا السنخية من النوع الثاني كانوا أكثر عرضة للإصابة بسرطان الرئة بنسبة 58% مقارنةً بالمدخنين عمومًا. كذلك أعادت درجة مخاطر الشيخوخة متعددة الخلايا التي طورها الفريق إنتاج تصنيف مخاطر الوفاة لدى مجموعات سكانية من أجيال مختلفة وعبر منصتين للبروتيوميات.

مع ذلك، لا تُعد بروتينات البلازما بطاقة هوية للخلايا؛ فقد تنتج عدة أنواع من الخلايا البروتين نفسه، كما أن التعبير على مستوى النسخ لا يعادل بالضرورة تركيز البروتين في الدم. وتقتصر النماذج على الخلايا المدرجة في أطلس البروتين البشري، كما أن مجتمع الدراسة تكوّن أساسًا من أشخاص بيض متقدمين في السن، ولا يزال تطبيق النتائج على أشخاص أصغر سنًا ومجموعات سكانية أكثر تنوعًا بحاجة إلى التحقق. ويقتصر استخدام هذا التحليل حاليًا على الأبحاث. أما الانتقال به إلى الفحص، فيتطلب دراسات سريرية استباقية لتوضيح دقته، وعواقب النتائج الإيجابية الكاذبة، وحدود الاختبار، وما إذا كانت النتائج الدالة على مخاطر مرتفعة يمكن أن تقود فعلًا إلى تدابير وقائية فعالة.