طفرة جينية مذهلة أثناء الحمل تعطل نمو الدماغ

أم وباحثة طبية أميركية تدرسها لدى ابنتها

الباحثة الأميركية سوو ــ كيونغ مع ابنتها يونا لي المصابة بطفرة جينية نادرة عطلت نمو دماغها

عندما وصلت الطفلة «يونا لي» الأميركية، التي تعاني من حالة طبية غامضة ومخيفة، إلى عامها الثاني عندما تلقّت والدتها رسالة إلكترونية خطيرة من الطبيب. وتعجز هذه الطفلة عن الكلام والسير والوقوف بسبب معاناتها من تشنج جسدي واضح وبكاء مستمرّ لا حلّ له.
وتتساءل «سوو - كيونغ لي»، والدة الصغيرة بكرب: «لماذا تعاني ابنتي إلى هذه الدرجة؟ ولم تقدم صور المسح الدماغي، والفحوصات الجينية، والاختبارات العصبية أي إجابة عن سؤالها.
- طفرة جينية
ولكن رسالة إلكترونية تلقّتها ترجح أنّ «يونا» تعاني ربّما من طفرة في جين يعرف بالرمز «إف أو إكس جي 1» FOXG1 أصابت الوالدة بالذهول. وقالت الأم وهي باحثة طبية: «أنا أعرف ما هو هذا الجين».
لعلّ أحداً في هذا العالم لا يملك فكرة عن هذا الجين، إلّا سوو - كيونغ، المتخصصة في علم وراثة الدماغ، والتي تعتبر «نجمة في مجالها» على حدّ وصف روبرت ريدل، مدير برنامج خاص بعلم الجينات العصبية في المعهد الوطني للاضطرابات الجينية العصبية والجلطات الدماغية في بورتلاند. ولسنوات كثيرة، عملت سوو - كيونغ، المتخصصة في علم الأحياء النمائي في جامعة أوريغون للصحة والعلوم، في أبحاث على مع عائلة: «فوكس FOX» الجينية.
وقالت في حديث صحافي: «أعي تماماً مدى أهميّة جين (FOXG1) لنمو الدماغ». وعرفت الأمّ أيضاً أنّ الطفرات المؤذية لهذا الجين هي حالة شديدة الندرة ولا تنتج عادة عن العامل الوراثي: يمرّ هذا الجين بتحوّلات عفوية خلال الحمل. يعاني نحو 300 شخص فقط حول العالم من ما يعرف بمتلازمة «FOXG1»، والتي لم يمض الكثير من الوقت على تصنيفها كاضطراب قائم بحدّ ذاته. فقد كانت احتمالات إصابة ابنة العالمة بهذه المتلازمة طفيفة جداً.
وقال ريدل: «إنها قصة مذهلة. أن تعمل باحثة على حالة معيّنة بهدف مساعدة البشرية، ليتضح لاحقاً أنّ هذه الحالة ستصيب ابنتها».
- طفرات غامضة
فجأة، اضطرّت سوو - كيونغ (42 عاماً)، وزوجها غاي لي (57 عاماً)، باحث آخر متخصص في علم الوراثة في جامعة أوريغون للصحة والعلوم، إلى التحوّل من عالمين هادئين إلى والدين لطفلة مريضة، يتوقان للحصول على إجابات.
غرق الباحثان في سيل من الطفرات الجينية الحديثة الاكتشاف، والتشخيصات الجديدة، والإجابات التي تثير أسئلة كثيرة. وتدفع القدرات الجديدة المكتشفة لتحديد الأطلس الوراثي (الجينوم) بعلم الوراثة بسرعة إلى مرحلة ذهبية لربط الأمراض الغامضة بطفرات محدّدة، غالباً ما تكون فيها الطفرات عشوائية غير متناقلة من الوالدين.
وقد وجدت دراسة جديدة أنّ نحو 400 ألف طفل حول العالم يصابون سنوياً باضطرابات عصبية ناتجة عن طفرات عشوائية، حسب ما أفاد ماثيو هورليز، رئيس قسم علم الوراثة البشرية في معهد «ويلكام تراست سانغر». ويقول الأطباء إنّه ومع انخفاض تكلفة تحديد التسلسل الجيني، سيتمّ التوصّل إلى تشخيصات أكثر دقّة في الحالات التي تصيب الأطفال، كمتلازمة «FOXG1». وقال غاي، والد الصغيرة المصابة إنّ «يونا اليوم أصبحت في سن الثمانية، ولكنّها لا تزال ترتدي ملابس أطفال بعمر السنتين وتضع حفاظات، لأنّ قدراتها الإدراكية لم تتجاوز سنّ الـ18 شهراً».
وقالت سوو - كيونغ: «حين تستطيع يونا تحديد متى يكون حفاظاتها مبللة، أو أن تكون قادرة على الوقوف مستندة إلى زاوية في المطبخ أو أن تحرّك يديها لجزء من الثانية، سيكون بمثابة إنجاز علمي كبير. أن تستطيع التحرّك دون السقوط أرضاً على الفور، يمكن اعتباره نجاحاً».
بعد فترة قصيرة من إتمام ابنتها لسنتها الثانية، سافرت سوو - كيونغ إلى واشنطن للمشاركة في مراجعة طروحات قدمها باحثون متخصصون بنمو الدماغ لمعاهد الصحة الوطنية الأميركية. وعلى إحدى موائد العشاء، وجدت نفسها تجلس إلى جانب الدكتور دايفيد رويتش، عالم متخصص بطبّ حديثي الولادة وطبّ الأعصاب كانت قد سمعت الكثير عنه.
استذكر رويتش، البروفسور ورئيس قسم طبّ الأطفال في جامعة كمبريدج الحديث الذي دار بينه وبين سوو - كيونغ، التي بدأت تروي له ما يحصل مع ابنتها. عندها، أصابته الحيرة ولكنّه عرض أن يرسل المسح الدماغي الخاص بالصغيرة إلى الدكتور جيم باركوفيتش، خبير عالمي في علم الأشعة العصبي من جامعة كاليفورنيا، سان فرنسيسكو.
وقال باركوفيتش إنّ المسح الدماغي الخاص بالطفلة يونا كشف عن «نمط غير مألوف»، لم يره خلال عقود أمضاها في تقييم صور المسح الدماغي المرسلة إليه من حول العالم. وأضاف أنّ القشرة المخية في دماغ يونا تحتوي على كمية كبيرة من المادّة البيضاء، ما يشير إلى «احتمال موت بعض الخلايا»، وأنّ الصوار (أو الجسم) الثفني corpus callosum، أي الممرّ الذي تتواصل عبر الخلايا من نصفي الدماغ الأيسر والأيمن، كان «رقيقاً جداً».
- جين دماغي
وقال رويتش إنّه وبعد بحثه في المنشورات العلمية، وجد جينا موجودا في هذه المنطقة، سبب بعد طفرته نمطاً مشابهاً جداً لما عثر عليه في المسح الدماغي الخاص بالفتاة الصغيرة. وتبيّن أنّ الجين هو «FOXG1».
يتمتّع «FOXG1» بأهمية كبيرة جدّاً إلى حدّ أنّ اسمه الأصلي كان «عامل الدماغ 1»، بحسب ما أفاد ويليام دوبينز، بروفسور في طبّ الأطفال والأعصاب من جامعة واشنطن، نشر عام 2011 دراسة أوصى فيها بتشخيص جديد جاء على الشكل التالي: متلازمة FOXG1 «إنها واحدة من أهمّ الجينات في نمو الدّماغ».
يفرز جين «FOXG1» نسخاً مطابقة لبروتين يساعد جينات أخرى على العمل أو التوقف عن العمل. كما أنّه يساهم في ثلاث مراحل أساسية في نمو دماغ الجنين: ترسيم المناطق العليا والسفلى، تحديد عدد الخلايا العصبية التي يتمّ إنتاجها، و«ضبط تنظيم القشرة المخيّة بالكامل».
قبل ولادة ابنتها بفترة طويلة، صادفت سوو - كيونغ دراسة اعتبرتها مذهلة، تظهر كيف أنّ الفئران التي تفتقر إلى نسختي جين الـ«FOXG1» لا ينمو لها دماغ. هذا الأمر يمكن أن يحصل لدى البشر أيضاً. يقول ريدل، من المعهد الوطني للاضطرابات الجينية العصبية والجلطات الدماغية: «لا يوجد إنسان يفتقر إلى نسختي هذا الجين. فمن يفتقر إلى الاثنتين لا يمكن أن يعيش».
قالت سوو - كيونغ لزوجها إنّها ترغب يوماً ما بدراسة كيفية إدارة جين «FOXG1» لنمو الدماغ. بعدها، ولدت الطفلة، بحسب ما أفاد الزوج.
اليوم، وأثناء دراسة أدمغة الفئران، حدّد الوالدان العالمان جينات تتفاعل مع الـ«FOXG1»، مما ساعد في تفسير سبب الضرر الذي تلحقه نسخة مشوّهة من الجين بقدرة الصوار الثَفَني على نقل الإشارات بين قسمي الدماغ. وقالت سوو - كيونغ: «لقد فهمنا اليوم كيف يعمل هذا الجين ولماذا».
ولكن الخفايا لا تزال كثيرة، فالطفرات الفردية في الجين تؤثر على وظيفته بشكل مختلف، أي أنّ العوارض قد تختلف بين مريض وآخر يعاني من المتلازمة. وعلى سبيل المثال، قيّم تشارلز نيلسون الثالث، خبير في نمو الطفل والاضطرابات العصبية النمائية في مستشفى بوسطن للأطفال وكلية الطب في جامعة هارفارد، حالتي طفلين في العاشرة من عمرهما، يعاني كلاهما من طفرات في أماكن مختلفة، بدت عليهما مستويات مختلفة من العطب.
تتساءل سوو - كيونغ عن ما إذا كان العلاج الجيني قد يساعد يوماً في ترميم بعض البروتينات أو زيادة نشاط النسخة الصحيحة من الجني، على اعتبار أنّ المرضى مثل الطفلة يونا، الذين يملكون جينا صحيحا وجينا مشوها، ينتجون نصف بروتينات FOXG1 الضرورية للنمو.
ولكن حقيقة أنّ هذا الجين يلعب دوراً مهماً جداً في مراحل نمائية مبكّرة، دفعت رويتش للقول: «لا أظنّ أنّه يمكن العودة ببساطة إلى فترة ولادة الطفل، وإعادة بناء الدماغ من جديد». نادراً ما تأتي العالمة الأم على ذكر ابنتها أمام زملائها، ولكنّها بدأت أخيراً تتوجّه بالشكر ليونا خلال العروض التي تقدّمها. فقالت سوو - كيونغ خلال أحدها بصوت متقطّع: «كلّ يوم، كنت أشعر بالخوف من ألا تكون ابنتي معي في اليوم التالي، ولكنّها قامت بالكثير من الأمور الرائعة التي لم نجرؤ يوماً على الحلم بها. إذن، لماذا يمكن لأحدهم أن يقول إنها لا يمكنها أبدا أن تفعل هذا الأمر، أو أنّها لن تكون يوماً قادرة على فعل ذاك الأمر؟».
في المساء، يحمل الوالدان يونا إلى مهدها الكبير، وجسدها شديد التقوس والليونة. يزداد حملها ونقلها صعوبة يوماً بعد يوم، لهذا السبب، يعتزم الزوجان الانتقال من منزلها المكوّن من ثلاث طبقات إلى منزل آخر قريب من المستشفى ومختبريهما، لأجل مصلحة ابنتهما.