جناح الذبابة يساعد في اكتشاف أسباب العيوب الخلقية لدى البشر

دراسة على ذبابة الفاكهة قد تؤدي لتصحيح العيوب الخلقية بالأنسجة البشرية (ويكيبيديا)
دراسة على ذبابة الفاكهة قد تؤدي لتصحيح العيوب الخلقية بالأنسجة البشرية (ويكيبيديا)
TT

جناح الذبابة يساعد في اكتشاف أسباب العيوب الخلقية لدى البشر

دراسة على ذبابة الفاكهة قد تؤدي لتصحيح العيوب الخلقية بالأنسجة البشرية (ويكيبيديا)
دراسة على ذبابة الفاكهة قد تؤدي لتصحيح العيوب الخلقية بالأنسجة البشرية (ويكيبيديا)

توصل فريق من الباحثين في الولايات المتحدة إلى أن إجراء أبحاث على أجنة ذباب الفاكهة يمكن أن يساعد في تشخيص واحتمال علاج بعض العيوب الخلقية لدى البشر.

وفي إطار الدراسة التي نشرتها الدورية العلمية «Nature Communications»، عكف فريق بحثي من جامعة كاليفورنيا ريفرسايد الأميركية على دراسة العوامل التي تؤدي إلى نمو جناح ذبابة الفاكهة بشكل سليم، وهي ما زالت في طور الأجنة، واستخدم منظومة حوسبية متطورة لإجراء عمليات محاكاة لطريقة تفاعل خلايا أجنة الذباب من أجل تكون أجنحة هذه الحشرات.

واختبر الباحثون أيضاً الخواص الميكانيكية للخلايا مثل درجة المرونة ومستويات ضغط السوائل داخل الخلايا، فضلاً عن طريقة تفاعل أنواع مختلفة من الخلايا حتى الوصول في نهاية المطاف إلى تكون الأنسجة الخاصة بأجنحة الذباب.

ويقول مارك ألبر أستاذ الرياضيات ورئيس فريق الدراسة من جامعة كاليفورنيا ريفرسايد: «لقد صنعنا نماذج لمئات الخلايا في محاولة لفهم طريقة تفاعلها مع بعضها، حتى الوصول في نهاية المطاف إلى تكون جناح ذبابة الفاكهة».

ورصد الفريق البحثي بالتعاون مع باحثين من جامعة نوتردام مراحل تطور الجناح من الشكل الأسطواني المبدئي ثم الانتقال إلى طور الشكل الدائري المتسق إلى أن يصبح الجناح في نهاية المطاف دائرياً من أعلى ومسطح من الأسفل.

ونقل الموقع الإلكتروني «ميديكال إكسبريس» المتخصص في الأبحاث الطبية عن جنيفر انغيل أمبريز الباحثة في مجال الرياضيات وعضوة فريق الدراسة قولها: «كنا نريد أن نفهم مسببات هذا التغير، لأن الذباب لا يطير أو يبقى على قيد الحياة، إذا لم تتطور أجنحته بشكل سليم تتيح له إمكانية الطيران».

وتوصل الباحثون إلى وجود وحدات خلوية فرعية تحمل اسم «أسيتومايسين» باعتبارها المسؤولة عن تطور تكوين الجناح، وبخاصة تسطح الجزء السفلي من جناح الذبابة.

وأكد الباحثون أنهم توصلوا إلى العوامل المسؤولة عن تطور الأنسجة في طور الأجنة، وأن تطبيقات هذه الدراسة يمكن أن تنعكس على فهم تطور أو توليد الأنسجة لدى كل من الحيوان والإنسان.

وأعرب الفريق البحثي عن أمله في أن تفضي هذه الدراسة إلى إمكانية تصحيح العيوب الخلقية بالأنسجة البشرية.


مقالات ذات صلة

8 نصائح تساعدك على النوم في الطقس الحار من دون مكيّف هواء

صحتك شابة تعاني الأرق بسبب قلة النوم (رويترز)

8 نصائح تساعدك على النوم في الطقس الحار من دون مكيّف هواء

يتوقع أن تشهد دول عدة خلال الأيام المقبلة، موجة حر ستكون حدتها غير معهودة خلال هذه الفترة من السنة، وسيحدّ ذلك على الأرجح من قدرة كثيرين على النوم.

«الشرق الأوسط» (لندن)
يوميات الشرق يعاني حوالي 30 % من المصابين بما يُعرف بالاكتئاب المقاوم للعلاج (رويترز)

فحص سريع للدماغ يحدد أفضل علاج للاكتئاب

يمكن أن يكشف تصوير الدماغ مع تطبيق تقنيات التعلم الآلي عن أنواع فرعية من الاكتئاب والقلق

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
يوميات الشرق سيلين ديون تخاطب جمهورها بعد إلغاء مواعيد جولتها بسبب مشكلاتها الصحية 23 ديسمبر 2023 (رويترز)

سيلين ديون تؤكد إفراطها في تناول أدوية خطرة لعلاج مرضها العضال

أكدت المغنية الكندية سيلين ديون، في مقابلة تلفزيونية على قناة «تي إف 1» الفرنسية مساء أمس (الأحد)، إفراطها في تناول «أدوية خطرة للغاية».

«الشرق الأوسط» (لندن)
يوميات الشرق صورة لفتيات مبتسمات (بيكسباي)

أنت أقوى عقلياً من أغلب الناس إذا كنت تستخدم دائماً هذه العبارات الست

ما الذي يجعل بعض الناس، خاصة القادة، أقوياء ذهنياً وعقلياً؟ بحث أجراه موقع «سي إن بي سي» كشف أنك تصبح أقوى ذهنياً من خلال تمرين 6 عضلات عقلية أساسية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك المكملات الغذائية تعمل بكفاءة إذا كانت ضمن نظام غذائي ورياضي مفيد (أرشيفية - رويترز)

تعرّف على المكملات الغذائية لإنقاص وزنك وكيف تعمل

تقرير يرصد أهم المكملات الغذائية التي تستطيع استخدامها ضمن نظامك الغذائي خلال رحلة إنقاص الوزن.

«الشرق الأوسط» (لندن)

تسلسل الجينات الموروثة... دور حاسم في تحديد نوع وشدة سرطان الثدي

تسلسل الجينات الموروثة... دور حاسم في تحديد نوع وشدة سرطان الثدي
TT

تسلسل الجينات الموروثة... دور حاسم في تحديد نوع وشدة سرطان الثدي

تسلسل الجينات الموروثة... دور حاسم في تحديد نوع وشدة سرطان الثدي

تعيد دراسة كلية الطب بجامعة ستانفورد في الولايات المتحدة تشكيل فهم العلماء لأصول سرطان الثدي وتطوره بشكل كبير، مع التركيز على الدور القوي لتسلسلات الجينات الموروثة - وخصوصا «جينوم الخلايا الجرثومية» من الأم أو الأب. ويأتي هذا خلافاً لوجهة النظر التقليدية القائلة بأن الطفرات الجسدية العشوائية خلال حياة المرأة هي المحركات الأساسية لهذا النوع من السرطان.

التسلسلات الموروثة والطفرات

وتكشف الدراسة أن تسلسل الجينات الموروثة يلعب دوراً حاسماً في تحديد نوع وشدة سرطان الثدي، ما يتحدى فكرة أن معظم أنواع السرطان تنشأ بشكل عشوائي بسبب الطفرات المتراكمة مع مرور الوقت.

وتؤثر هذه التسلسلات الموروثة على سيرورة اكتشاف الخلايا السرطانية المحتملة وتدميرها بواسطة الجهاز المناعي، أو تجنب الكشف عنها ما يؤدي إلى تطورها إلى أورام.

ويرتبط تباين الجينوم البشري، والطفرة الجسدية بشكل معقد. ويشكلان معاً السمات البشرية، وكذلك مخاطر حدوث الأمراض، حيث تظهر متغيرات في الجينوم البشري منذ الحمل، ولكنها تختلف بين الأفراد وتتراكم عبر الأجيال. وعلى النقيض من ذلك تتراكم الطفرات الجسدية طوال الحياة بطريقة فسيفسائية داخل الفرد بسبب المصادر الداخلية والخارجية للطفرات والضغوط الانتقائية التي تؤثر على الخلايا.

نظرة جديدة على أصل السرطان

توفر الدراسة التي نُشرت في مجلة «ساينس» (Science) في 31 مايو (أيار) 2024 وقادتها الدكتورة كريستينا كيرتس من «معهد ستانفورد للسرطان»، والدكتورة كاثلين هولاهان من قسم علم الوراثة، وكلاهما من «كلية الطب بجامعة ستانفورد» بالولايات المتحدة، تحولاً كبيراً في فهم أصول سرطان الثدي. وتؤكد على دور العوامل الوراثية والمناعة في تطور السرطان، وتقدم فهماً متعمقاً وقوياً للتفاعل بين الخلايا السرطانية الناشئة حديثاً وجهاز المناعة والتنبؤ بسرطان الثدي ومكافحته، حيث إن عدداً قليلاً من الطفرات الجينية المرتبطة بالسرطان تُستخدم حالياً بشكل منتظم للتنبؤ بالسرطان. وتشمل هذه الطفرات جينين، وهما BRCA1 وBRCA2 اللذان يحدثان في نحو واحدة من كل 500 امرأة، وتزيدان من خطر الإصابة بسرطان الثدي أو المبيض، وطفرات أخرى نادرة في جين يسمى TP53 الذي يسبب مرضاً يسمى متلازمة لي فروميني Li Fraumeni syndrome، وهو اضطراب وراثي نادر يعرض حامليه للإصابة بالسرطان في الطفولة والبلوغ.

تفاعل الجهاز المناعي

يعد التفاعل بين الخلايا السرطانية الناشئة حديثاً والجهاز المناعي أمراً محورياً. وعادة ما تقوم الخلايا المصابة بعرض البروتينات على أسطحها لكي تتعرف عليها الخلايا التائية T cells التي هي جزء من الجهاز المناعي. وتؤثر الاختلافات في هذه البروتينات المعروضة التي تتأثر بالجينات الموروثة على مدى احتمالية التعرف على الخلية السرطانية والقضاء عليها.

ووجد الباحثون أن الأنواع الفرعية لسرطان الثدي تتأثر بكمية هذه الجينات المعروفة بالجينات الورمية oncogenes وهي الجينات التي لديها القدرة على التسبب في السرطان، وغالباً ما تتحور هذه الجينات في الخلايا السرطانية المعروضة على سطح الخلية، أي قدرتها على جذب انتباه جهاز المناعة.

ويمكن التعرف على الجين بشكل أكبر من قبل الجهاز المناعي الذي يحمي في البداية من تطور السرطان. كما تكون الأورام التي تمتلك كميات كبيرة من هذه الجينات المعروضة التي تجذب الخلايا المناعية في البداية أكثر عرضة للهجمات المناعية. ولكن إذا تهربت هذه الأورام من الكشف المبكر فإنها تميل إلى أن تصبح أكثر عدوانية وأصعب في العلاج.

تصنيف سرطانات الثدي

تم تصنيف سرطان الثدي إلى أحد عشر نوعاً فرعياً، بناء على أنواع الطفرات الجسدية التي تحدث في الآلاف من حالات سرطان الثدي مع تنبؤات مختلفة وخطر تكرار المرض. وكانت أربعة من هذه الأنواع الفرعية الأحد عشر أكثر عرضة للتكرار حتى بعد 10 أو 20 عاماً من تشخيص الإصابة بالمرض. وهذه المعلومات حاسمة للأطباء عند اتخاذ قرارات العلاج ومناقشة التنبؤات طويلة الأمد مع المرضى.

كما أظهرت الدراسات السابقة أن الأشخاص الذين لديهم طفرات في جيني BRCA1 أو BRCA2 يميلون إلى تطوير نوع فرعي من سرطان الثدي يُعرف بسرطان الثدي الثلاثي السلبي triple negative breast cancer، وهو نوع فرعي من سرطان الثدي لا يستجيب للأدوية التي تستهدف مستقبلات هرمون الإستروجين، كما أنه ينمو بسرعة وقد ينتشر خارج الثدي قبل التشخيص. ومن المرجح أن يتكرر أكثر من سرطانات الثدي الأخرى، ويمثل نحو 15 في المائة من جميع حالات سرطان الثدي، وهو أكثر شيوعاً عند الشباب والنساء الأميركيات من أصل أفريقي أو من أصول إسبانية وهندية كما يقول روبرتو ليون فيري طبيب أورام الثدي الطبي في مركز «مايو كلينك» Mayo Clinic الشامل للسرطان بالولايات المتحدة، والمؤلف الأول للدراسة التي نشرت في مجلة «الجمعية الطبية الأميركية» JAMA في 2 أبريل (نيسان) 2024.

ومن الغرائب البيولوجية أن الخلايا السليمة عادة ما تعرض على أغشيتها الخارجية قطع صغيرة من البروتينات التي توجد في تلك الخلايا، وهو عرض خارجي يعكس نمطها الداخلي. وفي الوقت ذاته تتجول خلايا المناعة المسماة الخلايا التائية في الجسم بحثاً عن أي من هذه البروتينات بشكل مفرط التي قد تشير إلى وجود مشكلة داخل الخلية، فإذا كانت الخلية مصابة بفيروس، فسوف تعرض الخلية المصابة قطعاً من بروتينات الفيروس على سطحها الخارجي، وإذا كانت الخلية سرطانية فستعرض البروتينات غير الطبيعية، وهي ما يدفع الخلايا التائية إلى الهجوم على تلك الخلايا.

«جينوم الخلايا الجرثومية» من الأم والأب يحسن التنبؤات حول النوع الفرعي لسرطان الثدي وعدوانية المرض ومخاطر تكراره

التنبؤ بالسرطان وعلاجه

تشير النتائج إلى أن المعلومات الوراثية من «جينوم الخلايا الجرثومية» يمكن أن تحسن التنبؤات حول النوع الفرعي لسرطان الثدي وعدوانية المرض ومخاطر تكراره ما يساعد في استراتيجيات علاج أكثر تخصيصاً. ويمكن أن يؤدي هذا أيضاً إلى توجيه تطوير العلاجات المناعية للسرطان، والتنبؤ بخطر الإصابة بالسرطان لدى الفرد من خلال اختبار دم بسيط.

ويشير مصطلح جينوم الخلايا الجرثومية germline genome إلى الخلايا الجنسية (البويضات والحيوانات المنوية) التي تستخدمها الكائنات الحية التي تتكاثر جنسياً لنقل جينوماتها من جيل إلى جيل (من الآباء إلى الأبناء). وتسمى خلايا البويضات والحيوانات المنوية بالخلايا الجرثومية، على عكس الخلايا الأخرى في الجسم، التي تسمى الخلايا الجسدية.

ويوفر هذا البحث إطاراً جديداً لفهم أصول السرطان مع التركيز على دور الوراثة والتفاعل المناعي في تطور السرطان. ويفترض أن الأورام ليست مجرد نتيجة لطفرات عشوائية، ولكنها تتأثر بتفاعل معقد بين العوامل الوراثية الموروثة وديناميكيات الجهاز المناعي. وتمهد الدراسة الطريق للبحث المستقبلي في أنواع أخرى من السرطانات باستخدام هذا المنظور الجديد ما قد يحدث ثورة في تشخيص السرطان وعلاجه.