تحليل دور الجينات في مرض الكبد الدهني

دراستان بريطانية وأميركية لرصدها لدى المصابين

تحليل دور الجينات في مرض الكبد الدهني
TT

تحليل دور الجينات في مرض الكبد الدهني

تحليل دور الجينات في مرض الكبد الدهني

كشف بحث جديد عن اختراق محتمل في علاج مرض الكبد الدهني غير الكحولي (non-alcoholic fatty liver disease). وهي حالة تؤثر على نحو شخص من كل أربعة في جميع أنحاء العالم.

وأجرى الدراسة فريق دولي بقيادة البروفسورة لورا هيسلر، من «معهد رويت» بجامعة أبردين في المملكة المتحدة، والدكتورة فيونا موراي من «معهد العلوم الطبية» بالجامعة، ونُشرت في مجلة «سيل ميتابولزم» (Cell Metabolism) في 26 أبريل (نيسان) 2024.

تحليل جيني بريطاني لمرض الكبد

حللت الدراسة بيانات عن جينات أكثر من 400 ألف فرد من البنك الحيوي في المملكة المتحدة، وكشفت عن وجود ارتباط كبير بين المتغيرات في جين يدعى «جي بي آر 75» (GPR75) وبين التعرض للتنكس الدهني الكبدي (hepatic steatosis) وهو شكل من أشكال مرض الكبد الدهني غير الكحولي الذي يتميز بتراكم الدهون في الكبد.

علاوة على ذلك، أظهرت التجارب التي أُجريت على الفئران أن إزالة الجين «جي بي آر 75» حالت دون تطور الكبد الدهني، حتى في حالة اتباع النظام الغذائي في الدول الغربية. وهذا ما سلط الضوء على الآثار العلاجية المحتملة لاستهداف هذا الجين.

والنظام الغذائي ذو النمط الغربي هو نمط غذائي يتميز عموماً بتناول كميات كبيرة من الأطعمة الجاهزة المعبأة مسبقاً، والحبوب المكررة، واللحوم الحمراء، واللحوم المصنعة، والمشروبات عالية السكر، والحلوى، والأطعمة المقلية، والمنتجات الحيوانية المنتجة صناعياً، والزبدة.

تطويرات علاجية

وشددت لورا هيسلر على أهمية هذه النتائج؛ مشيرة إلى وجود نقص في الأدوية المتاحة المصممة خصيصاً لعلاج مرض الكبد الدهني غير الكحولي، وكذلك العواقب الوخيمة للمرض المتقدم، مثل تليف الكبد الذي قد يتطلب زراعة الكبد.

من جهتها، أكدت الدكتورة فيونا موراي إمكانية استخدام الجين «جي بي آر 75» بوصفه هدفاً قابلاً للارتباط (druggable target). وهذا مصطلح يُستخدم في ميدان اكتشاف الأدوية، لوصف هدف بيولوجي -مثل البروتين- معروف، أو متوقع له أن يرتبط بشكل كبير بالدواء.

ومن خلال الاستفادة من هذا الاكتشاف، يهدف الباحثون إلى مواصلة البحث في استراتيجيات تثبيط نشاط الجين «جي بي آر 75»، من أجل ترجمة النتائج التي توصلوا إليها إلى تطبيقات سريرية.

وتمتد آثار الدراسة إلى ما هو أبعد من مرض الكبد الدهني غير الكحولي، لتتماشى مع الأهداف البحثية الأوسع لـ«مركز أبردين للقلب والأوعية الدموية والسكري» في المملكة المتحدة، للكشف عن أهداف علاجية جديدة للأمراض الأيضية، والحالات ذات الصلة، بما في ذلك أمراض القلب وارتفاع ضغط الدم والسكري.

دراسة أميركية لخلل التمثيل الغذائي

وقد وفَّرت دراسة رائدة أخرى نُشرت في مجلة (Life Science Alliance) في 2 أبريل 2024 من قبل إجنازيو بيراس، من قسم علم الجينوم العصبي، وجوانا ديستيفانو من وحدة أبحاث مرض السكري والأمراض الأيضية، وكلاهما من معهد أبحاث الجينوم الانتقالي، بمدينة فينيكس، بولاية أريزونا، في الولايات المتحدة، رؤى مهمة حول الدوافع الجزيئية لمرض الكبد الدهني المرتبط بخلل التمثيل الغذائي (الخلل الأيضي) وشكله الأكثر خطورة التهاب الكبد الدهني المرتبط بخلل التمثيل الغذائي metabolic dysfunction-associated steatohepatitis» (MASH)»؛ إذ يؤثر مرض الخلل الأيضي المرتبط بمرض الكبد الدهني Metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease» (MASLD)» الذي يُعرف أيضاً باسم مرض الكبد الدهني غير الكحولي، على جزء كبير من سكان العالم. ومن المتوقع أن يصبح أكثر انتشاراً في العقود القادمة، كما يشكل خطراً أكبر لحدوث مضاعفات صحية خطيرة، ما يسلط الضوء على الحاجة الملحة للتدخلات الدوائية الفعالة.

شبكات جينات ترتبط بمرض الكبد

وتمثل الدراسة أكبر تحليل لمجموعات بيانات التعبير الجيني -وهي العملية التي يتم من خلالها استخدام المعلومات الجينية لاصطناع منتجات جينية وظيفية؛ إذ تحتوي كل خلية في الجسم على الحمض النووي نفسه، باستثناء بعض الخلايا، مثل خلايا الدم الحمراء وبعض خلايا الجهاز المناعي- حتى الآن.

وتتضمن البيانات معلومات من 10 مجموعات متنوعة، تضم أكثر من ألف مريض، وعناصر تحكم من خلال فحص أنماط التعبير الجيني عبر مجموعات البيانات هذه؛ حيث حدد الباحثون شبكات الجينات المرتبطة بالخلل الأيضي المرتبط بمرض الكبد الدهني. واكتشفوا جينات جديدة لم يتم ربطها سابقاً بالمرض.

وتقدم هذه النتائج رؤى قيِّمة حول الآليات الجزيئية الكامنة وراء تطور الخلل الأيضي المرتبط بمرض الكبد الدهني، وتوفر أهدافاً محتملة للتدخلات العلاجية. ومن خلال استهداف هذه الجينات يهدف الباحثون إلى تطوير علاجات جديدة لمنع تطور التهاب الكبد الدهني المرتبط بخلل التمثيل الغذائي، والتخفيف من المخاطر الصحية المرتبطة به.


مقالات ذات صلة

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

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

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

زر «إيقاف مؤقت» على التعليمات الجينية داخل الخلايا

د. وفا جاسم الرجب (لندن)
صحتك أطفال سوريون في مخيم ببلدة سعد نايل في منطقة البقاع (أ.ف.ب)

الحرب تؤثر على جينات الأطفال وتبطئ نموهم

لا يعاني الأطفال الذين يعيشون في بلدان مزقتها الحرب من نتائج صحية نفسية سيئة فحسب، بل قد تتسبب الحرب في حدوث تغييرات بيولوجية ضارة.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
علوم  41 منطقة جديدة من الجينوم تعمل على تعديل خطر الإصابة بالانزلاق الغضروفي (غيتي)

الكشف عن العوامل الوراثية المرتبطة بـ«الانزلاق الغضروفي»

تؤثر مناطق الجينوم المكتشفة حديثاً على بنية القرص الفقري والالتهاب ووظيفة الأعصاب.

د. وفا جاسم الرجب (لندن)
علوم الصورة لحالة من سرطان الخلايا القاعدية... أحد أنواع سرطان الجلد

«تقنيات جينومية» لفهم أعمق لسرطان الجلد العدواني

«قرحة مارجولين» الخبيثة لا يمكن تشخيصها بسهولة.

د. وفا جاسم الرجب
علوم «الحمض النووي الريبي الطويل غير المشفَّر» مفتاح لعلاج الصرع والتوحد

«الحمض النووي الريبي الطويل غير المشفَّر» مفتاح لعلاج الصرع والتوحد

اكتشاف مهم للمرضى المعانين من اضطراب نادر في النمو العصبي

د. وفا جاسم الرجب (لندن)

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.