الطفرات الجينية علامة حيوية على مجموعة واسعة من السرطانات

يمكن رصدها في أنواع الأورام الصلبة

الطفرات الجينية علامة حيوية على مجموعة واسعة من السرطانات
TT

الطفرات الجينية علامة حيوية على مجموعة واسعة من السرطانات

الطفرات الجينية علامة حيوية على مجموعة واسعة من السرطانات

نجح فريق من الباحثين في جامعة «نورث ويسترن ميديسن» في الولايات المتحدة، في تحديد آليات جزيئية جديدة وراء طفرة جينية موجودة في مجموعة واسعة من أنواع السرطان، التي يمكن أن تكون بمثابة علامة حيوية إذا ما تم رصدها لدى المرضى ومن ثَم علاجهم منها.

طفرة جينية لسرطانات كثيرة

وفقاً للنتائج المنشورة في مجلة «أعمال الأكاديمية الوطنية للعلوم Proceedings of the National Academy of Sciences» في 19 ديسمبر (كانون الأول) 2023، فإن الباحثين يأملون بتوظيف النتائج التي تربط الأبحاث الجزيئية بالطفرة الجينية في عمليات تقسيم المرضى المصابين بالسرطان إلى مجموعات فرعيه بناءً على الخصائص المرضية.

ويشير زيبو تشاو، أستاذ مساعد في الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة الجزيئية المؤلِّف المشارك في الدراسة، إلى أن الفهم العميق لهذه الآليات قد يفتح الباب أمام تطوير علاجات مستهدفة لأنواع معينة من السرطان مما يعزز فرص العلاج الفعّال والتقديم الأمثل للمرضى لأنه يمكن تطبيقها على أشكال أخرى من السرطان مثل الرئة والقولون والأورام الصلبة الأخرى.

كان فريق بحثي يقوده علي شيلاتيفارد، مدير معهد «سيمبسون كويري» لعلم الوراثة اللاجينية ورئيس برنامج علم الوراثة اللاجينية للسرطان والديناميكيات النووية في مركز «روبرت لوري الشامل للسرطان» بجامعة «نورث وسترن»، قد اكتشف في دراسة سابقة نُشرت في مجلة «Journal of Clinical Investigation» في 26 يونيو (حزيران) 2023 أن الخلايا السرطانية التي تحتوي على طفرات في جين «إم إل إل 4 MLL4» تكون أكثر حساسية لمثبط تخليق البيورين وهو المثبط الذي يعمل على عرقلة نموها. وهو ما يؤكد إمكانية استخدام MLL4 هدفاً للعلاج.

علاج جيني للسرطان

مثبّط الطفرات لعلاج الأورام

في الدراسة الأخيرة استخدم الباحثون تقنيات تحرير الجينات بواسطة كريسبر CRISPR لتحديد الآليات الجزيئية الدقيقة في الخلايا السرطانية ذات طفرات MLL4، ووجدوا أن هذه الطفرات تتمركز في سيتوبلازم الخلايا السرطانية.

واستخدم الفريق البحثي أيضاً مثبطاً يسمى اللوميتريكسول Lometrexol في نموذج فأر لسرطان المثانة ووجدوا أنه يقلل بشكل كبير من حجم الأورام في الفئران ذات الطفرات MLL4، مما يشير إلى أنه يمكن استخدام تلك الطفرات لتصنيف المرضى بناءً على حساسيتهم المتوقعة للعلاجات المستهدفة مثل اللوميتريكسول.

استهداف سرطان المثانة

ويقول جوشوا ميكس، أستاذ جراحة المسالك البولية وأستاذ مشارك في الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة الجزيئية ومؤلف مشارك للدراسة، إن ما يقرب من ثلث مرضى سرطان المثانة لديهم طفرة في MLL4.

وتشير الدراسة إلى أن طفرات MLL4 السيتوبلازمية يمكن أن تكون بمثابة علامة حيوية على تعزيز التقسيم الطبقي للمرضى ونتائج العلاج، إذ يعد اللوميتريكسول جزءاً من نظام العلاج الكيميائي المعتمد لسرطان المثانة. وتوفر الدراسة نظرة ثاقبة حول سبب فاعلية الدواء في نحو نصف المرضى فقط.

كما تشير النتائج إلى أن التغيرات السيتوبلازمية في MLL4 يمكن أن تكون علامة حيوية واضحة وقوية للتنبؤ بشكل أفضل بالاستجابة للعلاج، إذ يمكن أن تكون هذه المعلومات مفيدة في تطوير علاجات مستهدفة جديدة تستعيد وظيفة MLL4 في مختلف أنواع السرطان والأمراض.

وقال الباحثون إن نتائج الدراسة سوف تتيح إمكانات التطويرات المحتملة في استراتيجيات العلاج الشخصية القائمة على العلامات الجينية.


مقالات ذات صلة

مرض السكري قد يسرّع من انكماش المخ

صحتك شخص يُجري فحصاً لداء السكري (رويترز)

مرض السكري قد يسرّع من انكماش المخ

كشفت دراسة جديدة أن مرض السكري من النوع الثاني قد يؤدي إلى انكماش المخ بشكل سريع مع التقدم في العمر.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك استهلاك الأطعمة التي تحتوي على «أوميغا 3» و«أوميغا 6» مثل الأسماك الزيتية يقلل معدل خطر الإصابة بالسرطان (جمعية الصيادين الاسكوتلنديين)

أطعمة تقلل من خطر الإصابة بـ14 نوعاً مختلفاً من السرطان

وجدت دراسة أن استهلاك «أوميغا 3» و«أوميغا 6»، وهي الأحماض الدهنية التي توجد في الأطعمة النباتية والأسماك الزيتية، قد يؤثر على معدل خطر الإصابة بالسرطان.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
يوميات الشرق الغضب لا يزال يشكل حافزاً مهماً للنجاح في العالم الحديث (رويترز)

الأشخاص الغاضبون «أكثر ميلاً للنجاح»... كيف؟

كشف أحد علماء الأعصاب أن الأشخاص الغاضبين أكثر ميلاً للنجاح، وقال الدكتور جاي ليشزينر إن الشعور بالغضب قد يكون «محركاً مهماً» للنجاح في العالم الحديث.

«الشرق الأوسط» (لندن)
العالم صورة تحت المجهر الإلكتروني والتي قدمها المعهد الوطني للحساسية والأمراض المعدية في عام 2024 لجزيئات فيروس جدري القردة باللون البرتقالي الموجودة داخل الخلايا المصابة باللون الأخضر (أ.ب)

كندا ترصد أول إصابة بسلالة فرعية من جدري القردة

أكدت وكالة الصحة العامة الكندية أمس (الجمعة) رصد أول حالة إصابة بالسلالة الفرعية 1 من جدري القردة في كندا لدى شخص في مانيتوبا.

«الشرق الأوسط» (مونتريال)
المشرق العربي فلسطيني يحمل طفلة صغيرة مصابة داخل مستشفى كمال عدوان في قطاع غزة (أ.ف.ب)

وزارة الصحة: كل مستشفيات غزة ستتوقف عن العمل خلال 48 ساعة

حذرت وزارة الصحة في قطاع غزة من توقف جميع مستشفيات القطاع عن العمل أو تقليص خدماتها خلال 48 ساعة بسبب نقص الوقود، إذ ترفض إسرائيل دخوله للقطاع.

«الشرق الأوسط» (غزة)

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»
TT

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

توصَّل باحثون في «مركز علوم الحياة بجامعة» فيلنيوس في ليتوانيا، إلى اكتشاف طريقة جديدة رائدة في مجال البحث الجيني تسمح بإسكات (أو إيقاف عمل) جينات معينة دون إجراء قطع دائم للحمض النووي (دي إن إيه).

وتُقدِّم الدراسة مساراً جديداً محتملاً لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً يشبه الضغط على زر «إيقاف مؤقت» على التعليمات الجينية داخل الخلايا.

آلية عمل نظام «كريسبر» الجديد

اكتشف فريق البروفسور باتريك باوش من معهد الشراكة لتقنيات تحرير الجينوم بمركز العلوم الحياتية في جامعة فيلنيوس بليتوانيا، بالتعاون مع خبراء دوليين في البحث المنشور في مجلة «Nature Communications» في 29 أكتوبر (تشرين الأول) 2024، نظاماً جديداً مختلفاً للتعديل الجيني.

وعلى عكس نظام «كريسبر كاس9 (CRISPR-Cas9)»، المعروف الذي اشتهر بقدرته على قطع الحمض النووي (DNA)، يعمل نظام «كريسبر» من النوع «آي في إيه» (IV-A CRISPR) بشكل مختلف، حيث يستخدم مركباً موجهاً بالحمض النووي الريبي لإسكات الجينات دون انشقاق خيوط الحمض النووي «دي إن إيه (DNA)».

كما يستخدم النظام الجديد مركباً مؤثراً يجنِّد إنزيماً يُعرف باسم «دين جي (DinG)». ويعمل هذا الإنزيم عن طريق التحرك على طول خيط الحمض النووي (DNA)، وتسهيل إسكات الجينات من خلال عملية غير جراحية.

تقنية «كريسبر-كاس9» للقص الجيني

هي أداة تعمل كمقص جزيئي لقص تسلسلات معينة من الحمض النووي (دي إن إيه). وتستخدم الحمض النووي الريبي الموجه للعثور على الحمض النووي المستهدف. و«كاس9» هو البروتين الذي يقوم بالقص، وهذا ما يسمح للعلماء بتعديل الجينات عن طريق إضافة أو إزالة أو تغيير أجزاء من الحمض النووي، وهو ما قد يساعد على علاج الأمراض الوراثية، وتعزيز الأبحاث.

** آفاق جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي

بروتينات وحلقات

يستخدم نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» بروتينين مهمين، هما «Cas8»، و«Cas5» للعثور على بقع محددة على الحمض النووي (DNA). ويبحث هذان البروتينان عن تسلسل قصير من الحمض النووي بجوار المنطقة المستهدفة التي تتطابق مع دليل الحمض النووي الريبي. وبمجرد العثور عليه يبدآن في فك الحمض النووي وإنشاء هياكل تسمى حلقات «آر (R)».

وحلقات «آر» هي الأماكن التي يلتصق فيها الحمض النووي الريبي بخيط واحد من الحمض النووي (DNA)، وتعمل بوصفها إشارةً للنظام لبدء إيقاف أو إسكات الجين.

وكما أوضح البروفسور باوش، فإن «آر» في حلقة «R» تعني الحمض النووي الريبي. وهذه الهياكل أساسية لأنها تخبر النظام متى وأين يبدأ العمل. ولكي تكون حلقات «آر» مستقرةً وفعالةً يجب أن يتطابق الحمض النووي، ودليل الحمض النووي الريبي بشكل صحيح.

وظيفة إنزيم «دين جي»

يساعد إنزيم «DinG» نظام «كريسبر» على العمل بشكل أفضل من خلال فك خيوط الحمض النووي (DNA). وهذا يجعل من الأسهل على النظام التأثير على قسم أكبر من هذا الحمض النووي، ما يجعل عملية إسكات الجينات أكثر فعالية وتستمر لفترة أطول.

وأشار البروفسور باوش إلى أنه نظراً لأن إنزيم «DinG» يمكنه تغيير كيفية التعبير عن الجينات دون قطع الحمض النووي، فقد يؤدي ذلك إلى تطوير أدوات وراثية أكثر أماناً في المستقبل.

تطبيقات محتملة لتخفيف تلف الحمض النووي

يحمل الاكتشاف إمكانات هائلة لتحرير الجينوم والبحث في المستقبل، إذ يمكن أن تخفف الطبيعة غير القاطعة لهذه الطريقة من المخاطر المرتبطة بتلف الحمض النووي( DNA). وهو مصدر قلق عند توظيف تقنيات تحرير الجينات الحالية.

ومن خلال تمكين تعديل الجينات دون إحداث تغييرات دائمة في الحمض النووي( DNA) يمكن أن يكون هذا النهج الجديد مفيداً بشكل خاص في التطبيقات السريرية مثل العلاج الجيني للاضطرابات الوراثية. كما أن القدرة الفريدة لهذا النظام على عبور الحمض النووي دون إجراء قطع، أمر مثير للاهتمام لتطبيقات تحرير الجينات المتقدمة.

الدقة والسلامة

ويعتقد فريق البحث بأن هذه الطريقة يمكن أن تزوِّد العلماء وخبراء التكنولوجيا الحيوية بأدوات أكثر دقة لدراسة وظائف الجينات وتصحيح التشوهات الجينية بطريقة خاضعة للرقابة.

ويمثل الاكتشاف تقدماً كبيراً في مجال البحث الجيني؛ حيث يفتح نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» آفاقاً جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي، ويمكن أن تحدث هذه الطريقة ثورةً في كيفية دراسة الأمراض الوراثية وعلاجها، مع التركيز على الدقة والسلامة.