جين في الحمض النووي يمنع الإصابة بأمراض عصبية قاتلة|دراسة

أثبت فريق من علماء الوراثة في كلية الصحة العامة بجامعة بيتسبر[، لأول مرة، أن "كاتم" الجينات الموجود في الحمض النووي غير المرغوب فيه يحمي الناس بشكل مباشر من مرض عصبي تقدمي مدمر ومميت.

يوضح الاكتشاف، الذي نُشر في مجلة Nature Communications، سبب عدم إصابة جميع الأشخاص الذين لديهم الطفرة الجينية بالمرض، المسمى ضمور المادة البيضاء السائد (ADLD)، وله آثار كبيرة على التشخيص والاستشارة الوراثية.

كما يفسر سبب تأثير الطفرة على نوع واحد فقط من الخلايا، على الرغم من التعبير عنها في معظم خلايا الجسم.

قال المؤلف الرئيسي للدراسة كوازار بادياث، أستاذ ورئيس قسم علم الوراثة البشرية في جامعة بيتسبرج للصحة العامة: " لم نتوصل إلى فهم وظيفة مثبطات الجينات إلا الآن، وفي هذه الحالة، تسمح لنا بإخبار بعض المرضى الذين كان من المقرر أن يُصابوا في السابق بمرض مميت أنهم لن يموتوا بسبب مرض قاسٍ ومُنهك، كما يفسر اكتشافنا لغز سبب تسبب تكرار الجينات في معظم خلايا الجسم في الإصابة بمرض يؤثر على نوع واحد فقط من الخلايا".

ضمور المادة البيضاء السائد

ضمور المادة البيضاء السائد (ADLD) هو مرض عصبي مميت يصيب البالغين ويتطور ويؤثر على بضعة آلاف من المرضى في جميع أنحاء العالم.

في السابق، حدد Padiath أن الأشخاص المصابين بـ ضمور المادة البيضاء السائد لديهم نسخة إضافية من الجين lamin B1.

يؤدي هذا إلى فقدان الميالين، وهي المادة العازلة حول الأعصاب التي تسمح لها بتوصيل النبضات بسرعة.

تظهر الأعراض، التي تشمل ضعف العضلات والنوبات والتدهور المعرفي، عادةً في سن 40 إلى 50 عامًا.

تم اكتشاف "كاتم الصوت" في أعقاب محادثة عرضية بين بادياث وعالم الوراثة في مكتب مجاور في الصحة العامة في بيتسبرج.

وقال بادياث: "من بين نحو 30 ألف جين بشري محتمل، كان أحد المرضى مصابا بطفرة في الجين الوحيد الذي كنت أدرسه، وكان هذا المريض هو الذي بدأ هذه الدراسة بأكملها".

استشار بادياث الحالة ووجد أن المريض يحمل الطفرة التي تضاعف جين اللامين B1، لكنه لم يُظهِر إزالة الميالين أو أعراض الاضطراب، ثم وجد عائلتين أخريين تحملان الطفرة ولكن ليس الاضطراب.

وباستخدام أدوات علم الوراثة المتطورة، بما في ذلك تحرير الجينات باستخدام كريسبر، ونماذج الفئران الجديدة، والأساليب الحسابية القائمة على الذكاء الاصطناعي، حدد بادياث وفريقه عنصرًا وراثيًا في المنطقة غير المشفرة، أو الحمض النووي غير المرغوب فيه، من الجينوم.

ووجدوا أن العنصر يتفاعل جسديًا مع جين اللامين بي 1 ويسكت تعبيره، لكن فقط في خلايا محددة في الجهاز العصبي المركزي تسمى الخلايا القليلة التغصن، وتنتج هذه الخلايا الميالين.

ينظم الكاتم التعبير عن جين اللامين ب1 وهو موجود لدى جميع الأفراد الذين لديهم ميلين طبيعي.

يعاني الأشخاص المصابون باضطراب نقص الانتباه وفرط الحركة من مضاعفة جين اللامين ب1 دون الكاتم، وهذا يؤدي إلى إزالة الميالين وأعراض المرض.

لكن عددًا غير معروف من الأشخاص الذين لديهم الطفرة التي تسبب مضاعفة جين اللامين ب1 لديهم أيضًا مضاعفة الكاتم، ولا يصابون بالمرض أبدًا.

قال بادياث: "ليس لدينا وسيلة لمعرفة عدد الأشخاص الذين يحملون هذا الجين المكرر على وجه التحديد، لكننا لا نعرف ذلك لأنهم يحملون أيضًا الجين المكرر الذي يوقف حركة العين".

وأضاف: "لن نكتشف ذلك إلا إذا صادف أنهم أجروا اختبارات جينية، ربما لأسباب لا علاقة لها تمامًا بالمخاوف بشأن اضطراب نقص الانتباه وفرط الحركة، وأظهرت النتائج أنهم يحملون الجين المكرر".

إذا كانت نتيجة الاختبار الجيني للمريض إيجابية لمرض ضمور المادة البيضاء السائد، فيمكن للمستشارين الجينيين الآن اتخاذ خطوة إضافية لمعرفة ما إذا كان لديهم أيضًا تكرار كاتم الصوت، ومن المحتمل أن يطمئنوهم إلى أنهم لن يصابوا بمرض عرضي.

وبعيدًا عن هذه النتيجة المباشرة، قال بادياث إن الاكتشاف قد يكون له آثار على مجموعة متنوعة من أمراض إزالة الميالين، مثل التصلب المتعدد.

وأضاف بادياث: "لقد بدأ علماء الوراثة الآن فقط في الكشف عن أهمية الحمض النووي غير المرغوب فيه وكشفوا أنه يمكن أن يؤثر بشكل مباشر على مناطق الترميز في الجينوم من خلال إسكات وتعزيز الإجراءات. وهذا من شأنه أن يؤدي إلى فهم أفضل لمجموعة متنوعة من الأمراض الوراثية النادرة والشائعة ويشير إلى الطريق إلى علاجات جديدة".