كيف يمكن لبروتين سيئ واحد أن يؤثر على المناعة وتطور الدماغ؟

اكتشف باحثو معهد ريكين كيف يُمكن لطفرة واحدة في جين واحد أن تُؤدي في آنٍ واحد إلى ظهور عرضين: ضعف شديد في جهاز المناعة ومشاكل في نمو الدماغ.

وقد تكون هناك آليات مماثلة تعمل في السرطان وغيره من الاضطرابات الوراثية.

نُشرت النتائج في مجلة Nature Immunology.

بروتينات معيبة

تنتج العديد من الأمراض عن طفرات جينية تؤدي إلى ظهور بروتينات معيبة، لا تستطيع القيام بوظائفها بشكل صحيح.

اكتشف فريق بقيادة إيتشيرو تانيوتشي من مركز ريكين للعلوم الطبية المتكاملة آلية مرضية بديلة، حيث تعمل البروتينات المتحولة على منع البروتينات الأخرى من القيام بما يفترض أن تفعله.

يهتم تانيوتشي وفريقه بالعوامل والمسارات الوراثية التي تشكل أساس تطور الجهاز المناعي.

أحد هذه الجينات، وهو جين BCL11B، يُشفِّر بروتينًا يلعب دورًا حاسمًا في إنتاج الخلايا التائية، التي تتعقب الخلايا المريضة والسرطانية وتقضي عليها.

يمكن أن تُؤدِّي عيوب هذا الجين إلى خللٍ شديد في وظائف المناعة.

يُظهر الأطفال الذين يولدون مع طفرات معينة في الجين BCL11B أيضًا عجزًا في نمو الدماغ.

وصف فريق تانيوتشي آثار إحدى هذه الطفرات، المعروفة باسم BCL11B N441K، واكتشفوا أن الفئران التي تحمل طفرة مماثلة في جين Bcl11b لديها وُلدت بضعف واضح ومبكر في إنتاج الخلايا التائية.

من الجدير بالذكر أن هذه الفئران كانت تميل إلى إنتاج مستويات مفرطة من فئة أخرى من الخلايا المناعية تُشبه الخلايا القاتلة الطبيعية.

كما أظهرت الفئران الحاملة للطفرة المكافئة للجين BCL11B N441K عيوبًا مختلفة في نمو الدماغ، وخاصةً في القشرة المخية .

ومن المثير للاهتمام أن نطاق وطبيعة هذه العيوب يختلفان بشكل كبير عما يحدث في الفئران التي تفتقر تمامًا إلى Bcl11b الوظيفي.

يبدو أيضًا أن بعض الأنماط الظاهرية التي لوحظت في فئران Bcl11b N440K تعاني من تشوهات ترتبط عادةً بفقدان جين Bcl11a، وهو جين من نفس عائلة جين Bcl11b، ويُجري مجموعة خاصة به من الوظائف التكميلية والمتميزة.

على سبيل المثال، يُسهم نقص جين Bcl11a في كلٍّ من التكوّن غير الطبيعي للخلايا الشبيهة بالقاتل الطبيعي في الغدة الزعترية ونقص نمو القشرة المخية، بينما لا يُسهم الفقدان الكامل لجين Bcl11b في ذلك.

وبناء على هذه الملاحظات وغيرها، حدد الباحثون آلية مرضية مميزة حيث يرتبط الطفر BCL11B بـ BCL11A ويتمكن من التدخل في الوظيفة الطبيعية لهذا البروتين غير المتحور.

هذه هي المرة الثانية التي يكتشف فيها فريق تانيوتشي هذه الآلية، وهو يشك في أنها لن تكون الأخيرة.

يقول تانيوتشي: "قد تكون هذه الآلية وراء أمراض بشرية أخرى، بما في ذلك السرطان".

ويتوقع تانيوتشي أن مثل هذه الحالات يمكن علاجها باستخدام أدوية مصممة لمنع تكوين مثل هذه المجمعات المرتبطة بالمرض.