במיזם המחקרי הגדול ביותר מסוגו על השפעות האימון הגופני, חוקרים מהמכונים האמריקניים לבריאות (NIH) מתכוונים לאסוף ולעבד נתונים מ-2,600 מתנדבים במטרה להפיק מפות מקיפות של השינויים המולקולריים המתרחשים בגוף בעקבות אימון גופני. ידוע כי לפעילות גופנית יש יתרונות בריאותיים משמעותיים, אך איננו מבינים היטב מדוע, בעיקר ברמה המולקולרית. החוקרים השותפים למיזם המחקרי שנקרא "המאגד (קונסורציום) לחקר המתמרים המולקולריים של פעילות גופנית (Molecular Transducers of Physical Activity Consortium – MoTrPAC)" שואפים להגדיל את התובנות הקיימות על ידי מדידת שינויים מולקולריים אצל מבוגרים וילדים בריאים לפני, במהלך ואחרי אימון. סדר גודל המחקר נועד להסביר את השונות בין האדם לאדם, ולחשוף הבדלים המבוססים על דמוגרפיה כגון, גיל, גזע ומין. החוקרים בוחנים כעת נתונים משלב התחלתי עם קבוצה קטנה יותר של מתנדבים מבוגרים, ומסבבים מרובים של מחקרים פרה-קליניים במודלים של בעלי חיים, כדי למטב את הפרוטוקולים שלהם ולהיערך לגיוס מלא של מתנדבים.
"מיזם ה-MoTrPAC הושק כדי למלא פער חשוב במחקר של אימון גופני", אומר ד"ר פרנסיס קולינס, העומד בראש ה-NIH, "המחקר יעביר את המיקוד מאיבר או מחלה ספציפיים, להבנה בסיסית של הפעילות הגופנית ברמה המולקולרית – הבנה שעשויה להוביל לבניית תכניות אימון אישיות מותאמות ומוגדרות בהתבסס על צרכיו ומאפייניו של הפרט."
המחקר הקליני של MoTrPAC משלב שיטות מבוססות במדעי האימון עם היבטי מחקר ייחודיים בכדי לקדם את ההבנה הבסיסית לגבי אימון גופני. המיזם השאפתני שכולל 11 מרכזים קליניים הציב מטרה לגייס כ-2,600 מתנדבים בריאים בטווח גילאים רחב (בני 10 עד 60 פלוס) ובשיתוף מאוזן של המינים. חלק מהמחקר יבדוק כיצד התגובה לאימון תשתנה לאחר שמשתתפים לא פעילים גופנית ישלימו תכנית אימונים מבוקרת במשך 12 שבועות. מתנדבים מבוגרים המנהלים אורח חיים יושבני יוקצו אקראית לאימוני סיבולת (הליכון, רכיבה על אופניים), אימוני התנגדות (הרמת משקולות) או קבוצת ביקורת לא פעילה. ילדים עם רמה נמוכה של פעילות גופנית יוקצו באופן אקראי לביצוע אימוני סיבולת, או לקבוצת ביקורת בה הם ממשיכים בפעילותם הרגילה. התורם לגודל הכולל של המחקר הוא קבוצה נפרדת של מבוגרים וצעירים פעילים מאוד, שיסייעו לחוקרים להבין כיצד נראה אימון גופני ברמה המולקולרית אצל אלו שהתעמלו במרץ ובעקביות במשך תקופה ממושכת.
תמונה: מבט כללי על מיזם ה-MoTrPAC
פן ייחודי נוסף של MoTrPAC הוא שמתנדבים יספקו דגימות ביולוגיות – לפני, במהלך ואחרי אימון – שיעברו מערך מורכב של מבחנים מולקולריים. המתנדבים המבוגרים יספקו דגימות דם, שומן ושריר, בעוד שהילדים יספקו רק דגימות דם. המדענים יישמו שלב מחקרי מוקדם עם מספר מצומצם של מתנדבים בוגרים, שנועד להבטיח כי עיצוב המחקר המורכב יהיה בר ביצוע הן עבור החוקרים והן עבור המשתתפים לפני שהם עוברים לשלב בקנה המידה הגדול יותר. החוקרים ומסד הנתונים שלהם יחד עם גוף המפקח על הבטיחות בוחנים כעת את הלקחים שנלמדו, כך שהגיוס ימשך במסגרת פרוטוקולים מיטביים. הגיוס נמצא כעת בהמתנה בגלל מגפת הקורונה והחששות הבריאותיים הנילווים, ויחודש כאשר זה יתאפשר.
מחקרים פרה-קליניים במודלים של בעלי חיים אשר הכשירו את הקרקע למחקרים הקליניים בקנה המידה המלא, איפשרו למיזם לייצר נתונים מרקמות אותן לא ניתן לאסוף מבני אדם, ובכך הרחיבו את היקף המאגד. חוקרים בשלושה אתרי מחקר פרה-קליני בבעלי חיים ערכו סבבים של אימון בודד וכן תכנית אימונים בחולדות צעירות ומבוגרות. 19 דגימות ביולוגיות נאספו מכל חולדה לאחר אימון יחיד או לאחר תכנית אימונים. ב-NIH טוענים כי מספר הדגימות הביולוגיות לכל חולדה הוא היבט רב עוצמה של המיזם מכיוון שהוא מעניק מבט כמעט כלל-גופי על ההשפעות של אימון, שמעולם לא נעשה לפני כן. הדגימות הביולוגיות שנאספו מהמחקרים הפרה-קליניים נשלחה למאגר הביולוגי של MoTrPAC, המנוהל על ידי מרכז התיאום של המאגד. בנוסף, הדגימות הביולוגיות סיפקו חומר גלם ל-9 אתרי אנליזה כימית כדי להפיק נתונים על ביומולקולות המגיבות לאימון גופני כגון, גנים, אינדיקטורים לפעילות גנים, חלבונים, מולקולות המעורבות במטבוליזם, ואותות מולקולריים בתקשורת בין-תאים.
חלק מנתוני המחקרים הפרה-קליניים כבר זמינים באתר ה-MoTrPAC. במכונים האמריקניים לבריאות סבורים כי אין ביכולתם של חוקרי המיזם לענות לבדם על כל השאלות לגבי הבסיס המולקולרי של היתרונות הבריאותיים מפעילות גופנית, ולכן הפיכת הנתונים לזמינים באופן נרחב עשויה להניב פרספקטיבות חדשות בנושא. הם עשויים לגלות כיצד תכניות אימון שונות משפיעות על קשת רחבה של היבטים בריאותיים בגוף כגון, מטבוליזם, תגובות מערכת החיסון ותפקודי הלב וכלי הדם.
בסופו של דבר, חוקרי ה-MoTrPAC שואפים להשפיע לטובה על בריאות האדם. הם מקווים כי יום אחד, יתכן ורופא יוכל להשתמש במידע כדי לרשום תכניות אימון בהתאמה אישית על מנת להפיק את התוצאה הטובה ביותר עבור האדם. חוקרים אחרים עשויים להשתמש בנתונים כדי לזהות תרופות המחקות את האותות המולקולריים של פעילות גופנית, שנקראות "מימטיקת-אימון" (exercise-mimetics), אשר עשויות לעזור לאנשים שאינם מסוגלים לבצע פעילות גופנית.
יש למה לצפות!
מקור: motrpac.org.
תמונה: motrpac.org.
