دارويي كه موجب توربوشارژ مغز مي‌شود
دكتر دنا دوبال در سال ۲۰۱۱ به استخدام دانشگاه كاليفرنيا درآمد. او كه يك استاد عصب‌شناس بود، آزمايشگاه جديدي را با يك هدف اصلي راه‌اندازي كرد: براي درك يك هورمون اسرارآميز كه ﻫﻮرﻣـﻮن ﮐﻠﻮﺗـﻮ ناميده مي‌شود. دكتر دوبال كنجكاو بود كه آيا اين هورمون ممكن است كليد يافتن درمان‌هاي موثري براي زوال عقل و ديگر اختلالات پير شدن مغز باشد؟ چيزي كه دانشمندان در آن زمان درمورد هورمون كلوتو مي‌دانستند، موجب شده بود كه مسحور آن شوند. براي مثال، طول عمر موش‌هايي كه ﻫﻮرﻣـﻮن ﮐﻠﻮﺗـﻮي اضافي توليد مي‌كردند، ۳۰ درصد افزايش يافت. دوبال براي مشاهده‌ي تأثير اين هورمون بر چگونگي يادگيري و يادآوري موش‌ها، آزمايش‌هايي راه‌اندازي كرد.
نتايج شگفت‌آور بود. او و همكارانش در يك پژوهش دريافتند كه كلوتوي اضافه از كاهش زوال شناختي در موش‌هايي كه داراي علايم بيماري آلزايمر بودند، ممانعت مي‌كرد. دكتر دوبال گفت:
تفكر آن‌ها از هر روشي كه ما مي‌توانستيم آن را اندازه‌گيري كنيم، حفظ شده بود.
دوبال و همكارانش همچنين موش‌هاي سالم را درجهت توليد كلوتوي اضافي پرورش دادند. اين موش‌ها در زمينه‌ي يادگيري مسيرهاي مارپيچ و ديگر آزمايش‌هاي شناختي نسبت‌به همتايان خود، عملكرد بهتري داشتند. كلوتو نه‌تنها از مغز آن‌ها محافظت مي‌كرد، بلكه موجب تقويت عملكرد مغز نيز مي‌شد. در مطالعاتي كه روي موش‌هاي ديگر تكرار شد نيز همين نتايج به‌دست آمد. دكتر دوبال در يادآوري خاطراتش مي‌گويد:
نمي‌توانستم باور كنم؛ آيا اين نتايج حقيقت داشت يا ناشي از خطاي آزمايش بود؟ اما اكنون مي‌دانم كه وجود دارد. اين هورمون حتي در موش‌هاي جوان موجب تقويت عملكرد شناختي مي‌شود و حتي موجب مي‌شود آن‌ها باهوش‌تر شوند.
پنج سال از زماني‌كه دكتر دوبال و همكارانش آغاز به انتشار اين نتايج فوق‌العاده كردند، گذشته است. ديگر پژوهشگران نيز يافته‌هاي وسوسه‌انگيزي ارائه كرده‌اند كه نشان مي‌دهد هورمون كلوتو ممكن است دربرابر ديگر اختلالات عصبي شامل اسكلروز چندگانه (MS) و بيماري پاركينسون حفاظت‌كننده باشد. اكنون دكتر دوبال و ديگر پژوهشگران درحال تلاش براي طراحي درمان‌هاي مبتني بر اين نتايج هستند. آن‌ها اميدوارند كه يا با تزريق كلوتو به داخل بدن يا ازطريق تحريك مغز براي توليد مقدار بيشتري از اين هورمون، بيماري‌هايي مانند آلزايمر را درمان كنند.
پژوهشگراني كه درحال توسعه‌ي اين درمان‌ها هستند، مي‌دانند اين روش‌ها ممكن است با شكست رو‌به‌رو شوند. ديگر متخصصان هورمون كلوتو نيز فكر مي‌كنند هنوز جاي كار بسيار زيادي وجود دارد تا متوجه شوند كلوتو چگونه روي مغز اثر مي‌گذارد. گوئندلين دي‌كينگ، عصب‌شناسي از دانشگاه آلاباما در بيرمنگام مي‌گويد:
اينجا يك تاثير بسيار مهم وجود دارد ولي نمي‌توانيم علت آن را توضيح دهيم. ما در همين نقطه گير كرده‌ايم.
اما چه اتفاقي مي‌افتد اگر اين گره باز شود؟ اگر واقعا دارويي طراحي شود كه موجب تقويت عملكرد شناختي مغز شود؟ اريك جونگست، مدير مركز اخلاق زيستي دانشگاه كاروليناي شمالي مدت‌ها است درمورد اين موضوع فكر مي‌كند. او مي‌گويد:
ما عادت داريم درمورد داروهايي كه موجب تقويت عملكرد مي‌شوند (مانند داروهاي دوپينگ)، به‌عنوان داروهاي بد فكر كنيم. جامعه‌ي علمي و عمومي ما خطي بين اين نوع داروها و ديگر داروها ترسيم مي‌كند.
اما وقتي به كلوتو مي‌رسيم، ممكن است ديگر نتوانيم چنين خطي ترسيم كنيم. در تئوري، چنين دارويي ممكن است هم روشي براي پيشگيري از بيماري‌هاي مغز و هم روشي براي تقويت عملكرد آن در افراد طبيعي باشد.
در سال ۱۹۹۱، يك متخصص قلب ژاپني به نام دكتر ماكاتو كورواو آغاز به مطالعه‌ي فشار خون بالا كرد. او DNA خاصي را وارد جنين‌هاي موش كرد؛ با اين اميد كه جوندگاني توليد كند كه دچار فشار خون بالا باشند. به‌انديشه متخصصين مي‌رسيد برخي از موش‌هاي او به‌سرعت پير مي‌شدند. دكتر كورو او گفت:
موش‌ها معمولا دو سال زندگي مي‌كنند اما موش‌هاي تغييريافته پس از دو سه ماه مي‌مردند.
دكتر كورواو حدس مي‌زد كه به‌طور تصادفي موجب غيرفعال شدن ژني شده كه با طول عمر ارتباط داشته است. وقتي موش‌ها را كالبدشكافي كرد، از مشاهده‌ي ميزان ضعف عضلات، شكنندگي استخوان‌ها و آترواسكلروزيس در آن‌ها دچار شگفتي شد. او گفت: «اين شبيه پير شدن سريع است.»
او براي يافتن ژن مذكور، پژوهش‌هايي انجام داد. او و همكارانش درنهايت ژن را پيدا كردند و نام آن را به افتخار يكي از الهه‌ها‌ي اساطير يوناني، كلوتو (Klotho) ناميدند. طبق اسطوره‌ها، وظيفه‌ي الهه‌ي كلوتو، بافتن ريسمان زندگي هر فرد بود. به‌گفته‌ي پژوهشگران، هورمون كلوتو در برخي از اندام‌ها ازجمله مغز توليد مي‌شود. آن‌ها با مطالعه موش‌هايي كه فاقد هورمون كلوتو بودند، متوجه شدند كه عملكرد شناختي آن‌ها بسيار سريع‌تر از جانوران عادي تخريب مي‌شد. اين نتايج عظيم موجب شد كه پژوهشگران آزمايش‌هاي خود را معكوس كنند. اين‌بار به‌جاي پرورش موش‌هاي بدون كلوتو، آن‌ها سويه‌اي از موش توليد كردند كه ميزان توليد هورمون مذكور در آن‌ها دوبرابر حد طبيعي بود. دانشمندان در سال ۲۰۰۵ گزارش كردند كه دارا بودن كلوتوي اضافي موجب شد موش‌ها زندگي طولاني‌تري داشته باشند.
دكتر دوبال كنجكاو بود كه آيا كلوتوي اضافي ممكن است در سنين بالا موجب حفظ انعطاف‌پذيري مغز شود. او براي مطالعه‌ي اثر اين هورمون روي بيماري آلزايمر با دكتر كورواو و پژوهشگران ديگر همكاري كرد. آن‌ها كار خود را با موش‌هايي آغاز كردند كه دچار برخي از علائم آلزايمر بودند. در مغز آن‌ها نيز همچون مغز انسان‌هاي مبتلا به آلزايمر، توده‌هاي پروتئيني تشكيل مي‌شد و عملكرد شناختي آن‌ها به‌سرعت رو به زوال مي‌رفت. دكتر دوبال و همكارانش اين موش‌ها را با موش‌هاي تقويت‌شده با كلوتو تلاقي دادند. وقتي فرزندان آن‌ها بزرگ شدند، در مغز آن‌ها نيز همانند اجدادشان توده‌هاي پروتئيني تشكيل شد. اما آن‌ها ازلحاظ يادگيري و حافظه مانند موش‌هاي سالم عمل مي‌كردند. وقتي پژوهشگران موش‌هاي سالم را براي توليد مقدار اضافي كلوتو پرورش دادند، تيجه‌ي قابل‌توجه‌تري به‌دست آوردند. موش‌هاي حاصل نه‌تنها ازلحاظ عملكرد مغزي انعطاف‌پذير بودند بلكه حتي در آزمايش‌هاي يادگيري بهتر از حالت طبيعي عمل كردند.
دانشمندان نمي‌توانند اين نوع از آزمايش‌ها را روي انسان‌ها انجام دهند تا ببينند كه آيا هورمون مورد مطالعه در انسان‌ها هم همان اثر را دارد يا نه. اما طبيعت آزمايش خود را انجام داده است. برخي از افراد داراي يك واريانت ژنتيكي هستند كه موجب مي‌شود نسبت‌به ميانگين، سطوح بالاتري از هورمون كلوتو توليد كنند. دكتر دوبال و همكارانش گروهي از افراد سالخورده‌ي سالم را شناسايي كردند كه اين واريانت ژني را داشتند و عملكرد شناختي آن‌ها را مورد آزمايش قرار دادند. آن‌ها درمقايسه با افرادي كه داراي سطح ميانگين كلوتو بودند، عملكرد بهتري داشتند. دوبال مي‌گويد:
ظاهرا اينطور نبود كه آن‌ها دچار زوال شناختي نشوند بلكه آن‌ها فقط از نقطه‌ي بالاتري شروع مي‌كردند.
در سال ۲۰۱۹، دكتر دوبال و همكارانش مطالعه‌اي را منتشر كردند كه نشان مي‌داد كلوتو در برخي از افراد نقش حفاظتي دربرابر بيماري آلزايمر دارد. يكي از بزرگ‌ترين عوامل خطرساز بيماري آلزايمر يك واريانت ژنتيكي است كه APOE e4 نام دارد. به ارث بردن دو نسخه از ژن مذكور مي‌تواند خطر ابتلا به آلزايمر را ۸ برابر افزايش دهد.
دكتر دوبال و همكارانش متوجه شدند بسياري از افرادي كه داراي APOE e4 هستند، حتي اگر علائم ابتلا به آلزايمر را نشان ندهند، ولي در مسير ابتلا به بيماري آلزايمر قرار دارند. آن‌ها داراي نشانگرهايي هستند كه نشان‌دهنده‌ي تجمع پروتئين در مغز آن‌ها است. دكتر دوبال و همكارانش در ادامه‌ي كار، به افرادي كه هم داراي ژن APOE e4 و هم مقدار اضافي از هورمون كلوتو بودند، توجه كردند. در مغز اين افراد تجمع اضافي از پروتئين‌هاي مرتبط با آلزايمر وجود نداشت. دكتر دوبال حدس مي‌زند كه احتمالا در اين افراد، كلوتو موجب كاهش اثرات APOE e4 مي‌شود. شايد مغز آن‌ها ازلحاظ زيست‌شناسي جوا‌ن‌تر باشد.
گروه‌هاي پژوهشي ديگري نيز نتايج اميدواركننده‌اي در انسان‌ها پيدا كرده‌اند اما تمام مطالعات مذكور، ازجمله مطالعه‌ي دكتر دوبال كوچك بوده‌اند. با اين وجود، تركيب نتايج حاصل از انسان و موش موجب شده است كه برخي از پژوهشگران كلوتو بخواهند دانش خود را به يك درمان تبديل كنند.
در سال ۲۰۱۵، كارملا آبراهام، يكي از همكاران دكتر دوبال از دانشگاه بوستون تصميم گرفت شركتي راه‌اندازي كند. او و همكارانش نام اين شركت را «شركت دارويي كلوژن» ناميدند. او براساس پژوهش‌هاي ۱۵ ساله‌اش، استدلال كرد كه افزايش سطوح كلوتو در مغز ممكن است از افراد دربرابر اختلالات تخريب عصبي محافظت كند. شركت كلوژن تكنيك‌هاي جديد مختلفي براي دستكاري اين هورمون توسعه داده است. او در يكي از خطوط آزمايش از تكنيك ويرايش ژني كريسپر براي تغيير DNA نورون‌هاي انساني استفاده كرد. اين سلول‌هاي مهندسي‌شده مقدار بيشتري كلوتو توليد مي‌كردند. كلوژن همچنين در حال آزمايش تركيباتي بوده است كه مي‌توانند موجب افزايش توليد كلوتو شود. دكتر آبراهام گفت:
هدف آرماني ما اين است كه شما بتوانيد به‌همان صورت كه امروزه استاتين مصرف مي‌كنيد، هر روز يك قرص استفاده كنيد.
دكتر دوبال همچنين با يك پژوهش دارويي همكاري مي‌كند؛ او درحال مطالعه نتايج حاصل از تزريق كلوتو به بدن است. اين استراتژي حاصل مطالعه‌اي است كه او در سال ۲۰۱۷ منتشر كرد. او قصد داشت ببيند وقتي كلوتو را به مغز موش تزريق مي‌كند، چه اتفاقي مي‌افتد. دوبال براي اينكه بتواند مقايسه‌اي انجام دهد، ابتدا هورمون كلوتو را به داخل شكم موش‌ها تزريق كرد. طي چند ساعت پس از تزريق، بهبود در عملكرد موش‌ها در آزمايش‌هاي شناختي قابل مشاهده بود. دكتر كينگ در اوايل كارش، به دكتر آبراهام كمك كرد تا به‌دنبال تركيباتي بگردد كه موجب مي‌شود مغز مقدار بيشتري كلوتو توليد كند. البته دكتر كينگ درمورد چشم‌انداز اين دارو مشكوك است: «من فكر مي‌كنم هنوز خيلي زود است كه مستقيما به آنجا برويم».
البته دكتر كينگ با نتايج قابل‌توجه آزمايش‌هاي كلوتو مخالفت نمي‌كند. او فقط معتقد است كه پژوهشگران نمي‌توانند اين نتايج را قطعي درانديشه متخصصين بگيرند. براي مثال زماني‌كه دكتر دوبال هورمون كلوتو را به موش‌ها تزريق كرد، هورمون حقيقتا به مغز نمي‌رسيد. هورمون احتمالا موجب آغاز واكنش‌هايي در بدن مي‌شود اما كسي نمي‌تواند بگويد اين واكنش‌ها چه هستند. دكتر كينگ فكر مي‌كند كه اولويت حاضر اين است كه نگاهي نزديك به عملكرد كلوتو در سلول‌هاي انفرادي بيندازيم. او مي‌گويد:
ما مشاهدات بسيار زيادي به دست آورده‌ايم و واقعا نياز داريم بدانيم چه چيزي در سطح سلول اتفاق مي‌افتد تا بتوانيم مشاهدات خود را توضيح دهيم.
دكتر كينگ و همكارانش سلول‌هاي گرفته‌شده از هيپوكامپ مغز موش‌ها را مورد مطالعه قرار دادند. بدون كلوتو، نورون‌ها رشد كندي داشته و منشعب نمي‌شدند. قرار دادن هورمون كنار نورون‌ها موجب مي‌شد سلول‌ها مجددا رشد طبيعي خود را به دست آورند. مطالعات ديگر نشان مي‌دهند كه كلوتو مي‌تواند ديگر انواع نورون‌ها را نيز تغيير دهد اما دكتر كينگ ترديد دارد كه يك هورمون بتواند در انواع سلول‌هاي مختلف كارهاي مختلفي را انجام دهد.
اگر دكتر آبراهام به آرزوي خود دست پيدا كند و قرصي را اختراع كند كه موجب افزايش سطح كلوتو در مغز شود، چه اتفاقي خواهد افتاد؟ شايد انسان نيز واكنشي شبيه موش داشته باشد و دربرابر بيماري‌هايي مانند آلزايمر محافظت شود. علاوه‌بر‌اين، شايد همچون موش‌هاي سالم، هورمون مورد مطالعه موجب تقويت ذهن انسان‌هاي سالم شود. دكتر جونگست درمورد اخلاقيات مرتبط با اين دارو نيز صحبت مي‌كند. او مي‌گويد:
تقويت (ذهن) ذاتا چيز بدي نيست. اگر چنين بود ما بايد قهوه را رها مي‌كرديم. بااين‌حال ما دربرابر داروهاي تقويت‌كننده سرسختي مي‌كنيم زيرا آن‌ها حس عدالت‌خواهي ما را آزار مي‌دهند. برنده شدن در يك مسابقه با استفاده از دوپينگ همچون يك خيانت است.
اگر افراد بتوانند نمره‌ي SAT خود را با استعمال يك قرص قبل از امتحان بالا ببرند، ممكن است براي ما نيز بي‌انصافي به‌انديشه متخصصين برسد. دكتر جونگست معتقد است آزمايش‌هاي ويرايش ژن كريسپر شركت كلوژن موجب ايجاد سؤال‌هاي پيچيده‌اي خواهد شد. آيا قابل قبول خواهد بود كه از ابزار ويرايش ژن استفاده كنيم تا مغز انسان‌ها را تغيير دهيم به‌صورتي كه بتواند هورمون بيشتري توليد كنند؟ چرا نبايد شروع اوليه‌اي داشته باشيم و سطح توليد كلوتو را در مغز جنين تغيير دهيم؟
در ارتباط با استفاده از تكنيك ويرايش ژن، يك تقسيم سنتي بين درمان بيماري‌ها و تقويت ايجاد شده است. اكثر افراد تمايل دارند كه ويرايش ژن را براي پيشگيري از يك بيماري تأييد كنند و گرايش دارند بگويند استفاده از روش مذكور براي تقويت (مثلا ذهن) اشتباه است. اما اگر يك درمان مبتني بر كلوتو بتواند به‌طريقي از زوال عقل پيشگيري كند، آن‌گاه شايد هيچ راهي نداشته باشيم به‌جز اينكه با قبول مزاياي تقويتي آن در ارتباط با مغز، از آن استفاده كنيم. دكتر دوبال مي‌گويد: «من هنوز در حال تلاش در اين زمينه هستم.»
او فكر مي‌كند كه با وجود پيچيدگي‌هاي اخلاقي، اين تقويت شناختي حاصل از كلوتو مي‌تواند نه فقط براي افراد مبتلا بلكه براي اجتماع، بسيار خوب باشد. او مي‌گويد:
اگر شما قرار باشد يك جراحي مغز را بگذرانيد، احتمالا مي‌خواهيد كه جراح‌تان تا حد ممكن تندوتيز و هشيار باشد. آيا اين كار اشتباه است كه او قبل از عمل مقداري كلوتو مصرف كند؟
اما دكتر دوبال درمورد اينكه فقط برخي از افرد از مزاياي تقويت مغز چنين دارويي استفاده كنند، نگران است. او مي‌پرسد: «چرا اين دارو در دسترس همه قرار نگيرد؟»
درنهايت مهم‌ترين موضوع براي دكتر دوبال اين است كه نگراني‌هاي اخلاقي درمورد اثرات تقويتي اين دارو از انجام پژوهش‌هاي مرتبط با استفاده از كلوتو در درمان بيماري‌ها جلوگيري كند. او مي‌گويد:
ما به سمتي مي‌رويم كه تا سال ۲۰۵۰ حدود ۱۱۵ ميليون فرد مبتلا به آلزايمر داشته باشيم. اگر بتوانيم اين روش را به درماني مؤثر تبديل كنيم، اين كار غيراخلاقي نيست.
هم انديشي ها