هذا الشخص الذي يشبهك تماماً ليس توأمك

الأشخاص المتشابهون بدون صلة قرابة يتشاركون أجزاء مهمة من الجينوم

آنا ماريا تينتا وهيلينا جواس في ميونيخ 2013
آنا ماريا تينتا وهيلينا جواس في ميونيخ 2013
TT

هذا الشخص الذي يشبهك تماماً ليس توأمك

آنا ماريا تينتا وهيلينا جواس في ميونيخ 2013
آنا ماريا تينتا وهيلينا جواس في ميونيخ 2013

التقى تشارلي شاسن ومايكل مالون في أتلانتا في عام 1997 عندما عمل مالون مطرباً مؤقتاً بفرقة شاسن. وسرعان ما أصبحا صديقين، لكنهما لم يلاحظا ما لاحظه الآخرون من حولهما الذين شكوا في أنهما قد يكونان توأمين.
مالون وشاسين متشابهان إلى حد التطابق وبشكل لافت للنظر رغم عدم وجود صلة قرابة. حتى أسلافهما المباشرون ليسوا من المنطقة نفسها من العالم؛ إذ ينحدر أسلاف شاسن من ليتوانيا واسكوتلندا، بينما ينحدر والدا مالون من جمهورية الدومينيكان، وجزر الباهاما.


غاريت ليفنبروك ورونيل تيسلر في نيويورك 2013

شارك الصديقان، وغيرهما المئات من المتشابهين غير الأقارب، في مشروع تصوير للفنان الكندي فرنسوا برونيل الذي يضم سلسلة من الصور تحمل عنوان «أنا لست شبيهاً» مستوحاة من اكتشاف برونيل للتشابه الكبير بينه وبين الممثل الإنجليزي روان أتكينسون.
حقق المشروع نجاحاً كبيراً على وسائل التواصل الاجتماعي وفي مواقع أخرى من الإنترنت وجذب أيضاً انتباه العلماء الذين يدرسون العلاقات الجينية. كان الدكتور مانيل استيلر، الباحث في معهد «جوزيب كاريراس لأبحاث اللوكيميا» في مدينة برشلونة الإسبانية قد درس مسبقاً الاختلافات الجسدية بين التوائم المتماثلة، وأراد فحص العكس، أي الأشخاص الذين يشبهون بعضهم بعضاً من دون صلة قرابة، وتساءل «ما هو التفسير لتشابه هؤلاء الناس؟».
في دراسة نُشرت الثلاثاء في مجلة «Cell Reports»، قام الدكتور استيلر وفريقه باستخدام 32 زوجاً من الصور المتشابهة من صور برونيل لإجراء اختبارات الحمض النووي واستكمال الاستبيانات حول أنماط حياتهم. استخدم الباحثون برنامج التعرف على الوجه لتحديد أوجه التشابه بين وجوه المشاركين. حقق ستة عشر من هؤلاء 32 زوجاً درجات إجمالية مماثلة للتوائم المتطابقة التي تم تحليلها بواسطة البرنامج ذاته. ثم قارن الباحثون الحمض النووي لهذه الأزواج الستة عشر من المتشابهين لمعرفة ما إذا كان الحمض النووي الخاص بهم متشابهاً أيضاً مثل ملامح وجوههم.


تشارلي شاسن ومايكل مالون  اكتشفا تشابههما بالصدفة

اكتشف الدكتور استيلر، أن الـ16 زوجاً المتشابهين إلى حد التطابق قد تشاركوا في الجينات بدرجة فاقت بكثير الـ16 زوجاً الآخرين التي اعتبرهم البرنامج أقل تشابهاً. وأضاف، أن «هؤلاء الأشخاص يشبهون بعضهم حقاً لأنهم يشاركون أجزاء مهمة من الجينوم، أو تسلسل الحمض النووي»، وأن الأشخاص الذين يبدون أكثر تشابهاً لديهم المزيد من الجينات المشتركة «والحس المشترك، لكن ذلك لم يظهر نظراً لأنهم لم يلتقوا مطلقاً». ومع ذلك، فإن الحمض النووي وحده لا يروي القصة الكاملة. فتجاربنا الحية، وتجارب أسلافنا، تؤثر على أي الجينات المفترض أن تعمل وأي الجينات مفترض ألا تعمل، وهو ما يسميه العلماء الإيبيجينومات (ما فوق الجينوم). إن الميكروبيوم لدينا، مساعدنا الميكروسكوبي المكون من البكتيريا والفطريات والفيروسات، يتأثر ببيئتنا بشكل أكبر. واكتشف الدكتور استيلر، أنه رغم أن جينومات التشابه متطابقة، فإن «الإيبيجينومات» و«الميكروبيوم» كانت مختلفة، مضيفاً أن «علم الوراثة يجمعهم معاً، وعلم التخلق والميكروبيوم يفصلهم عن بعضهم بعضاً».
يخبرنا هذا التناقض أن المظاهر المتشابهة للأزواج لها علاقة بالحمض النووي الخاص بهم أكثر من البيئات التي نشأوا فيها، وقد فاجأ ذلك الدكتور استيلر، الذي كان يتوقع أن يرى تأثيراً بيئياً أكبر.
نظراً لأن مظاهر التشابه تُعزى إلى الجينات المشتركة أكثر من تجارب الحياة المشتركة، فهذا يعني إلى حد ما أن أوجه التشابه بينهما هي مجرد مصادفة بسبب النمو السكاني، وأن هناك العديد من العوامل التي تتحكم في تشكيل الوجه.
قال الدكتور استيلر «لقد تزايد عدد الناس في العالم لدرجة أن النظام يعيد نفسه»، فليس إذن من المستبعد أن يكون هناك شبيه مماثل لك يعيش في مكان آخر. ويأمل الدكتور استيلر في أن تساعد نتائج الدراسة الأطباء على تشخيص المرض في المستقبل - إذا كان لدى الأشخاص جينات متشابهة بدرجة كافية، وبالتالي قد يتشاركون في استعدادهم للإصابة بالأمراض ذاتها أيضاً. وفي السياق ذاته، قال أوليفييه إليمنتو، مدير «معهد إنجلاندر للطب الدقيق» التابع لكلية طب وايل كورنيل في نيويورك، الذي لم يشارك في الدراسة «يبدو أن هناك شيئاً قوياً جداً من حيث الجينات يجعل فردين متشابهين يمتلكان أيضاً ملفات تعريف متشابهة على مستوى الجينوم»، مضيفاً أن التناقضات بين تنبؤات الحمض النووي والمظاهر الفعلية للأشخاص قد تنبه الأطباء إلى حدوث مشكلات.
واقترح الدكتور استيلر أيضاً، أنه يمكن أن تكون هناك روابط بين سمات الوجه والأنماط السلوكية، وأن نتائج الدراسة قد تساعد يوماً ما في علم الطب الشرعي من خلال تقديم لمحة عن وجوه المشتبه فيهم جنائياً المعروفين فقط من عينات الحمض النووي. ومع ذلك، حث دافني مارتشينكو، باحث ما بعد الدكتوراه في مركز ستانفورد لأخلاقيات الطب الحيوي والذي لم يشارك في الدراسة، على توخي الحذر عند تطبيق نتائجها على الطب الشرعي.
استطرد الدكتور مارتشينكو قائلاً «لقد رأينا بالفعل الكثير من الأمثلة على كيفية استخدام خوارزميات الوجه الحالية لتعزيز التحيز العنصري القائم في أشياء مثل الإسكان، والتوظيف، والتوصيف الجنائي»، مضيفاً أن الدراسة «تثير الكثير من الأمور الأخلاقية ذات الاعتبارات المهمة».
على الرغم من الزلات المحتملة لربط مظهر الأشخاص بحمضهم النووي أو سلوكهم، قال السيد مالون والسيد تشاسن، إن المشروع الأشخاص المتشابهين، واكتشاف أننا جميعاً قد يكون لدينا توأم خفي في مكان ما، كان وسيلة لجمع الناس معاً.
ظل الاثنان صديقين طيلة 25 عاماً، وعندما تزوج شاسن الأسبوع الماضي، كان مالون أول شخص اتصل به. وفي حين أنه ليس كل شخص يشارك شخصاً آخر في خصائص الحمض النووي يتمتع بمثل هذه الرابطة، قال مالون إنه رأى مشروع السيد برونيل للتصوير الفوتوغرافي على أنه «طريقة أخرى لربطنا جميعاً في جنس بشري واحد».
* خدمة «نيويورك تايمز»



اختبار للدم يمكنه التنبؤ بمدة استمرار مناعة اللقاح

اختبار للدم يمكنه التنبؤ بمدة استمرار مناعة اللقاح
TT

اختبار للدم يمكنه التنبؤ بمدة استمرار مناعة اللقاح

اختبار للدم يمكنه التنبؤ بمدة استمرار مناعة اللقاح

أظهرت دراسة حديثة أجراها باحثون في كلية الطب بجامعة ستانفورد بالولايات المتحدة أن التباين في متانة الاستجابة المناعية لبعض اللقاحات قد يكون مرتبطاً بخلايا الدم المعروفة باسم الخلايا الصفائحية التي تلعب دوراً أساسياً في تخثر الدم. وكشفت الدراسة عن دور تلك الخلايا غير المتوقع في تعزيز استمرارية الاستجابة المناعية.

لقاحات لمناعة دائمة وأخرى مؤقتة

عندما يتلقى الأطفال لقاحهم الثاني ضد الحصبة والنكاف والحصبة الألمانية في الوقت الذي يبدأون فيه روضة الأطفال فإنهم يكتسبون الحماية ضد الفيروسات الثلاثة طوال حياتهم أو معظمها. ومقابل ذلك مثلاً تبدأ فاعلية لقاح الإنفلونزا، الذي يتم إعطاؤه في الخريف وتحديداً في شهر أكتوبر (تشرين الأول) كل عام، في التضاؤل ​​بحلول الربيع التالي، ولطالما حير ذلك العلماء، فلماذا يمكن لبعض اللقاحات أن تحفز الجسم على إنتاج الأجسام المضادة لعقود من الزمن بينما تستمر لقاحات أخرى لأشهر قليلة فقط.

وقال بالي بوليندران أستاذ علم الأحياء الدقيقة والمناعة كلية الطب بجامعة ستانفورد كاليفورنيا الولايات المتحدة الأميركية والمؤلف الرئيس للدراسة، إن السؤال حول سبب تحفيز بعض اللقاحات للمناعة الدائمة بينما لا تفعل اللقاحات الأخرى كان أحد الألغاز العظيمة في علم.

علامة بيولوجية تتحكم في قوة التطعيم

وحددت الدراسة الجديدة العلامة البيولوجية biomarker في الدم والتي يتم تحفيزها في غضون أيام قليلة من التطعيم والتي تتنبأ بمتانة استجابات اللقاح وتوفر رؤى حول الآليات الأساسية التي تكمن وراء متانة اللقاح.

والعلامة الحيوية أو العلامة البيولوجية هي مؤشر قابل للقياس لبعض الحالات أو الحالات البيولوجية. وغالباً ما يتم قياس وتقييم العلامات الحيوية باستخدام الدم أو البول أو الأنسجة الرخوة لفحص العمليات البيولوجية الطبيعية أو العمليات المسببة للأمراض أو الاستجابات الدوائية للتدخل العلاجي حيث تُستخدم العلامات الحيوية في العديد من المجالات العلمية.

وقد نُشرت الدراسة الجديدة في 2 يناير (كانون الثاني) 2025 في مجلة «Nature Immunology» برئاسة بالي بوليندران والباحثين ماريو كورتيز من معهد المناعة والزراعة والعدوى من كلية الطب جامعة ستانفورد كاليفورنيا وتوماس هاجان من قسم الأمراض المعدية المركز الطبي لمستشفى الأطفال في سينسيناتي أوهايو، وهما المؤلفان الأولان المشتركان ونادين روفائيل أستاذة علم اللقاحات والأمراض المعدية في جامعة إيموري هي أحد المساهمين الرئيسين وجميعهم من الولايات المتحدة.

خلايا الصفائح الدموية وقوة المناعة

ودرس فريق بوليندران في البداية لقاحاً تجريبياً لإنفلونزا الطيور H5N1 تم إعطاؤه مع مادة مساعدة وهي خليط كيميائي يعزز الاستجابة المناعية لمستضد ولكنه لا يحفز استجابة مناعية بمفرده.

وتابع الباحثون 50 متطوعاً سليماً تلقوا إما جرعتين من لقاح إنفلونزا الطيور مع المادة المساعدة أو جرعتين من دون المادة المساعدة. وجمعوا عينات دم من كل متطوع مرات عديدة على مدار أول 100 يوم بعد التطعيم وأجروا تحليلات متعمقة للجينات والبروتينات والأجسام المضادة في كل عينة ثم استخدموا برنامجاً للتعلم الآلي للتقييم والعثور على أنماط داخل مجموعة البيانات الناتجة.

وقد حدد البرنامج العلامة الحيوية في الدم في الأيام التي أعقبت التطعيم والتي ارتبطت بقوة استجابة الجسم المضاد للشخص بعد أشهر. وانعكست العلامة الحيوية في الغالب في أجزاء صغيرة من الحمض النووي الريبي داخل الصفائح الدموية platelets وهي أحد مكونات الدم التي تتمثل وظيفتها (إلى جانب عوامل التخثر) في الاستجابة للنزيف الناتج عن إصابة الأوعية الدموية عن طريق تكتلها وبالتالي بدء تجلط الدم.

وتشتق الصفائح الدموية من الخلايا الصفيحية megakaryocytes وهي خلايا موجودة في نخاع العظم فعندما تنفصل الصفائح الدموية عن الخلايا الصفيحية وتدخل مجرى الدم فإنها غالباً ما تأخذ قطعاً صغيرة من الحمض النووي الريبي من الخلايا الصفيحية معها. وبينما لا يستطيع الباحثون تتبع نشاط الخلايا الصفيحية بسهولة فإن الصفائح الدموية التي تحمل الحمض النووي الريبي من الخلايا الصفيحية كانت البديل.

رؤى تجريبية

وللتأكد مما إذا كانت الخلايا الصفيحية تؤثر على متانة اللقاح أعطيت مجموعة البحث في وقت واحد لقاح إنفلونزا الطيور والثرومبوبويتين thrombopoietin وهو عقار منشط للصفيحات الدموية في نخاع العظم. والواقع أن الثرومبوبويتين أدى إلى زيادة ستة أضعاف في مستويات الأجسام المضادة لإنفلونزا الطيور بعد شهرين.

ثم اختبر العلماء ما إذا كان هذا الاتجاه صحيحاً بالنسبة لأنواع أخرى من اللقاحات حيث نظر الباحثون إلى بيانات تم جمعها مسبقاً حول استجابات 244 شخصاً لسبعة لقاحات مختلفة بما في ذلك اللقاحات ضد الإنفلونزا الموسمية والحمى الصفراء والملاريا وكوفيد - 19.

وقد ارتبطت جزيئات الحمض النووي الريبي للصفائح الدموية نفسها بإنتاج أجسام مضادة أطول أمداً للقاحات المختلفة؛ إذ يمكن للعلامة الحيوية أن تتنبأ باللقاحات التي استمرت لفترة أطول، وكذلك متلقي اللقاح الذين ستكون لديهم استجابة أطول أمداً.

توجهات مستقبلية

ويخطط بوليندران وزملاؤه لإجراء دراسات تستكشف سبب تحفيز بعض اللقاحات لمستويات أعلى من تنشيط الصفيحات الدموية في المقام الأول إذ يمكن أن تساعد هذه النتائج الباحثين في تطوير لقاحات تعمل على تنشيط الصفيحات الدموية بشكل أكثر فاعلية وتؤدي إلى استجابات أجسام مضادة أكثر ديمومة.

وفي الوقت نفسه يريد العلماء تطوير اختبارات لتحديد المدة التي من المرجح أن يستمر فيها اللقاح حيث يمكن أن يساعد ذلك في تسريع التجارب السريرية للقاح إذ يتعين على الباحثين غالباً متابعة الأشخاص لشهور أو سنوات لتحديد المتانة ولكن يمكن أن يؤدي أيضاً إلى خطط لقاح شخصية.

وأوضح بوليندران إمكانية تطوير اختبار تفاعل البوليميراز المتسلسل البسيط Polymerase Chain Reaction (PCR) (وهي طريقةٌ تعمل على إنتاجٍ سريعٍ لمليارات النُسخ من عينةٍ خاصةٍ للحمض النووي دي إن إيه DNA مما يُمكن العلماء من أخذ عينةٍ صغيرةٍ جداً من الحمض وتضخيمها إلى كميةٍ كبيرةٍ تكفي لدراستها بالتفصيل) لقياس مستويات التعبير الجيني في الدم بعد أيام قليلة من تطعيم الشخص ما قد يساعد في تحديد من قد يحتاج إلى جرعة معززة ومتى.

ويرى الباحث أن طول مدة استجابة اللقاح يتأثر على الأرجح بعدد من العوامل المعقدة، ويشتبه في أن الخلايا الصفيحية ليست سوى جزء واحد من مجموعة عوامل كثيرة.