ไฮดรา – กุญแจสู่ชีวิตนิรันดร์?

December 18, 2015 การศึกษาติ่งเนื้อน้ำจืดที่สามารถสร้างเซลล์ที่เสียหายขึ้นมาใหม่ได้ หลักการที่ว่าสิ่งมีชีวิตทุกชนิดจะแก่ลงในที่สุดนั้นเป็นความจริงของชีวิตมาโดยตลอด - จนถึงขณะนี้ เป็นเวลาเกือบหนึ่งทศวรรษแล้วที่นักวิทยาศาสตร์จาก Max Planck Institute เพื่อการวิจัยประชากรศาสตร์ (MPIDR) ได้ทำการศึกษาติ่งเนื้อน้ำจืด Hydra ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีอัตราการตายคงที่และต่ำมาก สำหรับสายพันธุ์ส่วนใหญ่ รวมถึงมนุษย์ โอกาสที่จะตายจะเพิ่มขึ้นเมื่ออายุมากขึ้น นักวิทยาศาสตร์ถือว่าสิ่งนี้เป็นตัวบ่งชี้ความเสื่อมทางกายภาพภายในร่างกาย อย่างไรก็ตาม ดูเหมือนว่าไฮดราจะค้นพบวิธีที่จะต้านทานความเสื่อมทางกายภาพของร่างกายที่แก่ชราได้ นักวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้ James Vaupel ผู้อำนวยการ MPIDR และ Daniel Martinez (วิทยาลัย Pomona, แคลร์มอนต์ แคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา) ได้ตีพิมพ์ผลการวิจัยของพวกเขาในวารสารวิทยาศาสตร์ PNAS "การค้นพบของเราถือเป็นความท้าทายขั้นพื้นฐานต่อทฤษฎีทั่วไปเกี่ยวกับวิวัฒนาการของความชรา" Ralf Schaible นักประชากรศาสตร์ MPIDR กล่าว ตามทฤษฎีเหล่านี้ สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ทั้งหมดที่สามารถให้กำเนิดบุตรได้จะพบกับความเสื่อมโทรมของรูปแบบทางกายภาพเมื่อมันมีอายุมากขึ้น นักวิทยาศาสตร์วัดค่านี้ได้สองวิธี ได้แก่ อัตราการเจริญพันธุ์ที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญหลังจากช่วงหนึ่งของความสามารถในการสืบพันธุ์ในช่วงวัยผู้ใหญ่ตอนต้น; และความเสี่ยงต่อการเสียชีวิตหลังครบกำหนดเพิ่มขึ้น สำหรับมนุษย์ ความเป็นไปได้ที่จะเสียชีวิตภายในหนึ่งปีนั้นสูงถึง 50 เปอร์เซ็นต์สำหรับผู้ที่อยู่ในระยะขั้นสูงของชีวิต อย่างไรก็ตาม สำหรับไฮดรา อัตรานี้ยังคงค่อนข้างคงที่ที่ประมาณ 0.6 เปอร์เซ็นต์ ยิ่งไปกว่านั้น ความสามารถในการสืบพันธุ์ของไฮดราไม่ได้ลดลงแต่ยังคงที่คงที่เช่นกัน ศึกษา (เกือบ) ชีวิตนิรันดร์ในห้องทดลองชั้นใต้ดิน ในการทดลองระยะยาวที่กำลังดำเนินอยู่ นักวิจัยได้สร้างสภาพแวดล้อมเทียมสำหรับไฮดรา ที่นี่สิ่งมีชีวิตปลอดจากภัยคุกคามและผู้ล่าตามธรรมชาติ เป็นเวลาเกือบหนึ่งทศวรรษที่นักวิจัยดูแลไฮดราประมาณ 1,800 ตัวในห้องทดลองที่ตั้งอยู่ในชั้นใต้ดินของสถาบันในรอสต็อก ไฮดราแต่ละตัวอาศัยอยู่ในชามแก้วเล็กๆ ของตัวเองตามวงจรกลางวันและกลางคืนตามธรรมชาติในตู้ที่คงอุณหภูมิไว้ที่ 18 องศาเซลเซียส ทีมนักวิทยาศาสตร์และผู้ช่วยให้อาหารพวกมันสัปดาห์ละสามครั้งโดยใช้ปิเปตแบบพิเศษเพื่อใส่หอยเล็กๆ ลงในหนวดของติ่งเนื้อที่แทบจะมองไม่เห็น ติ่งเนื้อทุกตัวจะได้รับอาหารในปริมาณเท่ากัน นับตั้งแต่การทดลองเริ่มต้นในเดือนมีนาคม 2006 ไฮดรา มีการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ และต่อมาลูกหลานของพวกมันก็ถูกวางไว้ ในชามแก้วของตัวเอง และได้รับการปฏิบัติเช่นเดียวกับพ่อแม่ น้ำพุแห่งความเยาว์วัย โดยรวม มีไฮดราแต่ละตัวเป็นเวลา 3.9 ล้านวัน ในช่วงเวลานี้ จำนวนการตายตามธรรมชาติสามารถนับได้ด้วยมือเดียว โดยเฉลี่ยแล้วตัวเลขนี้จะอยู่ที่ประมาณห้าต่อปี จำนวนผู้เสียชีวิตที่แท้จริงนั้นสูงกว่า เมื่อพิจารณาถึงกรณีที่ไฮดรา เสียชีวิตเนื่องจากอุบัติเหตุในห้องปฏิบัติการ เช่น ติ่งเนื้อติดบนฝาชามและทำให้แห้ง หรือตกลงบนพื้น ดังนั้น โดยไม่สนใจสาเหตุการเสียชีวิตที่ผิดปกติดังกล่าว นักวิทยาศาสตร์จึงดำเนินการประเมินอัตราการเสียชีวิตของสิ่งมีชีวิต ปรากฎว่านักวิจัยหลายรุ่นคงไม่เพียงพอที่จะใช้ชีวิตในไฮดรา หลังจากผ่านไป 500 ปี คาดว่าร้อยละ 5 ของกลุ่มประชากรตามรุ่นจะยังมีชีวิตอยู่ สำหรับสองในสิบสองของกลุ่มในการศึกษานี้ ความเสี่ยงต่อการเสียชีวิตมีน้อยมากจนต้องใช้เวลา 3,000 ปีจึงจะเหลือติ่งเนื้อเพียงห้าเปอร์เซ็นต์ "เห็นได้ชัดว่าไฮดรา สามารถรักษาร่างกายให้คงความเยาว์วัยได้ เพราะมันจะไม่ชราภาพด้วยการสะสมความเสียหายและการกลายพันธุ์ เหมือนกับที่สิ่งมีชีวิตอื่นๆ ส่วนใหญ่ทำ" นักชีวประชากร Alexander Scheuerlein กล่าว เขาเสริมว่าสิ่งมีชีวิตอาจจะ สามารถปฏิบัติตามกลยุทธ์พิเศษในการดูแลรักษาตัวเองได้ เนื่องจากกระบวนการของร่างกายและเซลล์ของมันค่อนข้างง่าย ตัวอย่างเช่น ไฮดรา สามารถสร้างส่วนต่างๆ ของร่างกายที่เสียหายหรือสูญหายขึ้นมาใหม่ได้อย่างสมบูรณ์ เนื่องจากมีสเต็มเซลล์จำนวนมาก (สเต็มเซลล์มีความสามารถในการพัฒนาไปเป็นส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายได้ตลอดเวลา) นอกจากนี้ ไฮดรา สามารถแทนที่เซลล์ทั้งหมดได้ภายในเวลาเพียงสี่สัปดาห์ ดังนั้นจึง ขับไล่เซลล์ที่ได้รับความเสียหายหรือกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมออกเป็นประจำ ด้วยเหตุนี้ ความเสียหายใดๆ ที่ Hydra ต้องได้รับจะได้รับการซ่อมแซมอย่างรวดเร็วก่อนที่จะมีโอกาสแย่ลง