सदियों से, मनुष्य ने जीवन को बढ़ाने के तरीकों की खोज की है, पहले दवा के माध्यम से जो जल्दी होने वाली मौतों को रोकती है और बाद में उम्र बढ़ने से जुड़ी जैविक प्रक्रियाओं को धीमा करने के उद्देश्य से अनुसंधान के माध्यम से। लेकिन भले ही वैज्ञानिकों ने अंततः उम्र से संबंधित कई समस्याओं को रोकने का कोई तरीका ढूंढ लिया हो, फिर भी शरीर को अपनी कोशिकाओं में निर्मित सीमाओं का सामना करना पड़ सकता है। एक नया गणितीय मॉडल यह पता लगाता है कि मानव जीवन काल कैसा दिख सकता है यदि उम्र बढ़ने को हटा दिया जाए जबकि एक अपरिहार्य प्रक्रिया जारी रहे: सामान्य कोशिकाओं के अंदर डीएनए त्रुटियों का क्रमिक संचय।परिणाम से पता चलता है कि मनुष्य आज के रिकॉर्ड धारकों की तुलना में कहीं अधिक समय तक जीवित रह सकते हैं, लेकिन अनिश्चित काल तक नहीं।
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आनुवंशिक क्षति अंततः एक बाधा बन सकती है।
कैसे डीएनए उत्परिवर्तन अगले जीवन काल में बाधा बन सकता है
हर दिन, कोशिकाएँ विभाजित होती हैं, स्वयं की मरम्मत करती हैं और अनगिनत जैविक कार्य करती हैं। उन प्रक्रियाओं के दौरान, डीएनए में छोटी-छोटी गलतियाँ दिखाई दे सकती हैं। अध्ययन के अनुसार, ये परिवर्तन, जिन्हें दैहिक उत्परिवर्तन के रूप में जाना जाता है, जन्म के बाद होते हैं और भविष्य की पीढ़ियों तक पारित नहीं होते हैं।कई उत्परिवर्तनों का बहुत कम या कोई प्रभाव नहीं होता है। अन्य लोग कोशिका के कार्य करने के तरीके में हस्तक्षेप कर सकते हैं, खासकर यदि वे जीवित रहने के लिए आवश्यक जीन को प्रभावित करते हैं। कई दशकों में, स्वस्थ कोशिकाओं की क्रमिक हानि उन ऊतकों को प्रभावित करना शुरू कर सकती है जिनकी स्वयं को प्रतिस्थापित करने की सीमित क्षमता होती है।उम्र बढ़ने के कुछ पहलुओं के विपरीत, शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि एक दिन इसे धीमा या उलटा किया जा सकता है, ये आनुवंशिक परिवर्तन शरीर के अंदर संचित सूचना त्रुटियों का प्रतिनिधित्व करते हैं। नए अध्ययन में जांच की गई कि अगर उम्र बढ़ने के अन्य प्रमुख कारणों को हटा दिया जाए तो क्या हो सकता है लेकिन ये उत्परिवर्तन जारी रहे।
शोधकर्ताओं ने संभावित 156-वर्षीय जीवन काल की गणना कैसे की
स्कोल्कोवो इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी के वैज्ञानिकों ने यह अनुमान लगाने के लिए एक गणितीय मॉडल बनाया कि मनुष्य इन असामान्य परिस्थितियों में कितने समय तक जीवित रह सकते हैं।मॉडल ने कई प्रकार की मानव कोशिकाओं पर विचार किया, जिनमें न्यूरॉन्स, हृदय की मांसपेशी कोशिकाएं, यकृत कोशिकाएं, यकृत अग्रदूत कोशिकाएं और वायुमार्ग कोशिकाएं शामिल हैं। इसमें जांच की गई कि उत्परिवर्तन कितनी जल्दी प्रकट हो सकते हैं, उनके आवश्यक जीन को बाधित करने की कितनी संभावना है और क्या क्षतिग्रस्त कोशिकाओं को बदला जा सकता है।एनपीजी एजिंग में प्रकाशित अध्ययन के अनुसार, जिसका शीर्षक है, ‘दैहिक उत्परिवर्तन मानव जीवन काल पर एक एंट्रोपिक ऊपरी सीमा लगाते हैं‘ बताता है कि अनुमानित औसत जीवनकाल लगभग 146 से 194 वर्ष तक था। शोधकर्ताओं ने लगभग 156 वर्षों के केंद्रीय अनुमान की गणना की।यह आंकड़ा वर्तमान मानव जीवन काल रिकॉर्ड से कहीं अधिक है। मानव जीवन की सबसे लंबी पुष्टि फ्रांस की जीन कैलमेंट की है, जिनकी 1997 में 122 वर्ष और 164 दिन की आयु में मृत्यु हो गई थी।शोधकर्ताओं ने अत्यधिक संभावनाओं का भी पता लगाया। दुर्लभ सांख्यिकीय परिदृश्यों में, व्यक्तियों की एक छोटी संख्या संभावित रूप से कई शताब्दियों तक जीवित रह सकती है, हालांकि ऐसे अनुमान किसी गारंटीकृत जैविक सीमा का प्रतिनिधित्व नहीं करते हैं।
डीएनए उत्परिवर्तन ने जीवनकाल की गणना को कैसे बदल दिया
अकेले उत्परिवर्तन के प्रभाव को समझने के लिए, टीम ने पहले एक काल्पनिक परिदृश्य बनाया जहां उम्र बढ़ने से जुड़ी मृत्यु के लगभग हर दूसरे स्रोत को समाप्त कर दिया गया।मॉडल के इस संस्करण में, मनुष्य सैद्धांतिक रूप से गणितीय आधार रेखा के साथ 1,700 वर्षों से अधिक समय तक जीवित रह सकता है। लेकिन एक बार उत्परिवर्तन-संबंधित कोशिका हानि शुरू होने के बाद, यह संख्या तेजी से कम हो गई।अंतर दिखाता है कि कई जैविक प्रक्रियाएं कैसे परस्पर क्रिया करती हैं। उम्र बढ़ना किसी एक तंत्र के कारण नहीं होता है। इसके बजाय, यह कोशिकाओं, ऊतकों और अंगों से जुड़े परिवर्तनों के संयोजन से उभरता है।मॉडल सुझाव देता है कि अकेले डीएनए क्षति से यह स्पष्ट नहीं होगा कि मनुष्य आज बूढ़ा क्यों हो रहा है, लेकिन यदि गिरावट के अन्य कारणों को नियंत्रित किया जाए तो यह और अधिक महत्वपूर्ण हो सकता है।
वे अंग जो अंततः मानव जीवन काल को सीमित कर सकते हैं
सबसे बड़ी चुनौतियाँ बड़े पैमाने पर कोशिकाओं से बने अंगों से आईं जो नियमित रूप से खुद को प्रतिस्थापित नहीं करती हैं। मस्तिष्क सबसे स्पष्ट उदाहरणों में से एक था। अधिकांश न्यूरॉन्स जीवन की शुरुआत में ही बन जाते हैं और दशकों तक बने रहते हैं। यदि हानिकारक उत्परिवर्तन के कारण वे कोशिकाएँ काम करना बंद कर देती हैं, तो शरीर के पास उन्हें प्रतिस्थापित करने की क्षमता सीमित होगी।दिल को भी ऐसी ही समस्या का सामना करना पड़ा। हृदय की मांसपेशियों की कोशिकाओं में क्षति की मरम्मत करने की कुछ क्षमता होती है, लेकिन वे कई अन्य ऊतकों की तरह उसी दर से पुनर्जीवित नहीं होती हैं। मॉडल में, न्यूरॉन्स को प्रभावित करने वाली क्षति ने अपेक्षित जीवनकाल को लगभग 194 वर्ष तक कम कर दिया, जबकि हृदय की मांसपेशियों की क्षति ने लगभग 208 वर्षों की समान सीमा उत्पन्न की।
शरीर के कौन से अंग सबसे अधिक समय तक जीवित रह सकते हैं?
शरीर के हर हिस्से को एक जैसी समस्या का सामना नहीं करना पड़ता। सिमुलेशन में लीवर ने बहुत बेहतर प्रदर्शन किया क्योंकि इसमें पुनर्जीवित होने की उल्लेखनीय क्षमता है। जब यकृत कोशिकाएं नष्ट हो गईं, तो शेष कोशिकाएं विभाजित हो सकती हैं और क्षतिग्रस्त ऊतकों को बदलने में मदद कर सकती हैं।लीवर पूर्वज कोशिकाएं, जो नई लीवर कोशिकाओं के लिए आरक्षित स्रोत के रूप में कार्य करती हैं, ने भी मॉडल में कार्य बनाए रखने में मदद की।वायुमार्ग को अस्तर करने वाली कोशिकाओं ने समान लचीलापन दिखाया क्योंकि वे स्वाभाविक रूप से खुद को नवीनीकृत करते हैं। हालाँकि, इन प्रणालियों को भी अंततः सीमाओं का सामना करना पड़ा क्योंकि कोशिकाएँ हमेशा के लिए विभाजित नहीं हो सकतीं।अंगों के बीच अंतर इस बात पर प्रकाश डालता है कि जीवनकाल बढ़ाना इतनी जटिल चुनौती क्यों है। शरीर के एक हिस्से को स्वस्थ रखने से अन्यत्र विकसित होने वाली समस्याओं का समाधान जरूरी नहीं है।
उम्र बढ़ने के कारणों को मापने का एक नया तरीका
वैज्ञानिकों ने लंबे समय से इस बात पर बहस की है कि दैहिक उत्परिवर्तन उम्र बढ़ने में कितना योगदान देते हैं। विभिन्न जीवन काल वाले जानवरों की तुलना करने वाले पिछले शोध से पता चला है कि उत्परिवर्तन दर इस बात से जुड़ी हो सकती है कि प्रजातियाँ कितने समय तक जीवित रहती हैं।नेचर में 2022 में प्रकाशित एक अध्ययन, जिसका शीर्षक है, ‘स्तनधारियों में जीवन काल के साथ दैहिक उत्परिवर्तन दरें बढ़ती हैं‘कई स्तनपायी प्रजातियों की जांच में पाया गया कि लंबे समय तक जीवित रहने वाले जानवरों में हर साल कुछ उत्परिवर्तन धीरे-धीरे जमा होते हैं। हालाँकि, संबंध से यह पता नहीं चला कि उन उत्परिवर्तनों ने जीवनकाल को कितना प्रभावित किया।नया मॉडल यह अनुमान लगाकर उस संबंध पर संख्याएं डालने का प्रयास करता है कि यदि उम्र बढ़ने की अन्य प्रक्रियाएं गायब हो गईं तो उत्परिवर्तन-प्रेरित क्षति जीवित रहने को कैसे प्रभावित कर सकती है। निष्कर्ष भी पहले के अनुमानों के साथ मेल खाते हैं जो सुझाव देते हैं कि मनुष्यों की प्राकृतिक ऊपरी जीवनकाल सीमा वर्तमान रिकॉर्ड से कहीं अधिक हो सकती है लेकिन अभी भी जीवन की सदियों से काफी नीचे है।
उम्र बढ़ने के बिना भविष्य की भविष्यवाणी करने की सीमाएँ
शोधकर्ता इस बात पर जोर देते हैं कि मॉडल मानव जीव विज्ञान के सरलीकृत संस्करण का प्रतिनिधित्व करता है। वास्तविक उम्र बढ़ने में कई ओवरलैपिंग सिस्टम शामिल होते हैं, जिनमें प्रतिरक्षा कार्य, प्रोटीन रखरखाव, चयापचय, कैंसर का खतरा और अंगों के बीच संचार में परिवर्तन शामिल हैं।गणनाओं में केवल कुछ मुट्ठी भर ऊतकों पर ध्यान केंद्रित किया गया और यह अनुमान लगाया गया कि उत्परिवर्तन कोशिकाओं को कैसे प्रभावित करते हैं। वास्तव में, एक क्षतिग्रस्त कोशिका तुरंत मर नहीं सकती है। यह ख़राब ढंग से काम करना जारी रख सकता है, हानिकारक हो सकता है या अप्रत्याशित तरीकों से आसपास की कोशिकाओं के साथ संपर्क कर सकता है।ऐसे मॉडलों के भविष्य के संस्करणों में अधिक जैविक प्रक्रियाएं शामिल हो सकती हैं और वैज्ञानिकों को यह तुलना करने में मदद मिलेगी कि सेलुलर क्षति के किस प्रकार का जीवन काल पर सबसे अधिक प्रभाव पड़ता है।अध्ययन यह नहीं बताता है कि मनुष्य का जीवनकाल 156 वर्ष निश्चित है। इसके बजाय, यह एक संभावित बाधा का गणितीय अनुमान प्रस्तुत करता है जो उम्र बढ़ने से जुड़ी कई मौजूदा समस्याओं का समाधान होने पर भी बनी रह सकती है।
