13 منطقة كروموسومية مرتبطة بـ«سكري الحمل»

تحديد جينات في خلايا الدماغ تساهم بتنظيم نسبة السكر في الدم

13 منطقة كروموسومية مرتبطة بـ«سكري الحمل»
TT

13 منطقة كروموسومية مرتبطة بـ«سكري الحمل»

13 منطقة كروموسومية مرتبطة بـ«سكري الحمل»

توفر دراسة أجراها باحثون من جامعة هلسنكيفي فنلندا ومستشفى ماساتشوستس العام ومعهد برود بجامعة هارفارد ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الولايات المتحدة، اختراقات كبيرة في فهم الجينات الوراثية المسببة لحالات سكري الحمل

أسس جينية

وتعد الدراسة الأكبر من نوعها على مستوى الجينوم لسكري الحمل، حيث شملت أكثر من 12 ألف مريضة مقابل 131 ألف امرأة طبيعية بوصفها مجموعات ضابطة. وقد حدد البحث 13 منطقة كروموسومية متميزة مرتبطة بسكري الحمل، مما يكشف عن فئتين من المتغيرات الجينية: تلك المشتركة مع مرض السكري من النوع الثاني، وتلك المرتبطة في الغالب بسكري الحمل. وهذا في الحقيقة ما يتحدى الافتراضات السابقة حول الأسس الجينية المشتركة بين الحالتين.

يعد سكري الحمل أحد اضطرابات الحمل الشائعة التي تؤثر سنوياً على أكثر من 16 مليون حالة حمل في جميع أنحاء العالم مع ما يترتب على ذلك من آثار صحية كبيرة على كل من الأمهات وأطفالهن. ويتميز بارتفاع مستويات السكر في الدم لدى النساء الحوامل اللاتي لم يكن لديهن مرض السكري قبل الحمل. وتوفر نتائج الدراسة التي نشرت في مجلة «نيتشرجينتكس» Nature Genetics في 4 يناير (كانون الثاني) الحالي 2024 برئاسة إليزابيث ويدن من معهد الطب الجزيئي جامعة هلسنكي بفنلندا، أيضاً رؤى مهمة حول الآليات الفسيولوجية المحتملة المتعلقة بتطور مرض السكري أثناء الحمل والتي تتضمن تغييرات تكيفية في الدماغ، بالإضافة إلى تغير في حساسية الأنسولين لدى الأم؛ إذ برزت منطقة ما تحت المهاد في الدماغ كأحد مجالات التركيز الرئيسية، حيث تم تحديد بعض جينات الخطر النشطة في أنواع خلايا الدماغ المعروفة بأهميتها للاستجابات التكيفية، للحفاظ على تنظيم نسبة السكر في الدم في أثناء الحمل.

سكري الحمل

ويقول خبراء مايو كلينك في نشرة لهم 9 أبريل (نيسان) 2022، إنه رغم أن حدوث أي مضاعفات خلال فترة الحمل أمر يدعو للقلق فإن المرأة يمكنها السيطرة على السكري الحملي عن طريق تناول الأطعمة الصحية وممارسة الرياضة وتناول الدواء إذا لزم الأمر، كما يمكن من خلال السيطرة على مستويات سكر الدم الحفاظ على صحتها وصحة جنينها والوقاية من تعسُّر الولادة. وعادةً ما يعود سكر الدم إلى مستواه المعتاد بعد الولادة بفترة قصيرة، لكن إذا سبق للمرأة الإصابة بالسكري الحملي فستكون عرضة بشكل أكبر لخطر الإصابة بداء السكري من النوع الثاني، وقد تحتاج إلى الخضوع للاختبار مرات متعددة لاكتشاف التغيُّرات التي تطرأ على مستوى سكر الدم.

ورغم أن الدراسة ركزت في المقام الأول على السكان الفنلنديين فإن النتائج لها آثار أوسع نطاقاً بسبب القواسم المشتركة بين متغيرات المخاطر، ما يؤكد أهمية النتائج بالنسبة لمختلف المجموعات السكانية المعرضة لخطر الإصابة بسكري الحمل. كما تساهم الدراسة في فهم خلل تنظيم استقلاب الغلوكوز، ولها أهمية بالنسبة لصحة المرأة والنتائج المرتبطة بالحمل.



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.