في دراسة رائدة، كشف باحثون عن علاقة مفاجئة بين الحمض النووي الفيروسي القديم المدمج في الجينوم البشري والمخاطر الجينية لمرضين رئيسيين يؤثران على الجهاز العصبي المركزي، التصلب المتعدد (MS) والتصلب الجانبي الضموري (ALS). يسلط هذا الاكتشاف المذهل الضوء على التفاعل المعقد بين العناصر الفيروسية في حمضنا النووي وتطور أمراض التنكس العصبي.
محتويات المقال :
دور الأمراض التنكسية العصبية
تتميز أمراض التنكس العصبي مثل التصلب المتعدد والتصلب الجانبي الضموري بالفقدان التدريجي لخلايا الدماغ، مما يؤدي إلى عواقب مدمرة مثل ضعف العضلات، والشلل، والتدهور المعرفي.
لكن ما الذي يدفع هذه الأمراض؟ تكمن الإجابة في التفاعل المعقد بين علم الوراثة والبيئة. تحمل جيناتنا التعليمات اللازمة لتطور أجسامنا ووظيفتها، ولكنها يمكن أن تؤوي أيضًا أعداء مخفيين، الحمض النووي الفيروسي القديم المدمج في الجينوم الخاص بنا. يشتبه في أن بقايا العدوى السابقة، والمعروفة باسم الفيروسات الراجعة الداخلية البشرية (HERVs)، تلعب دورًا في تطور الأمراض التنكسية العصبية.
إن أكثر من 150 ألف شخص في المملكة المتحدة يعيشون مع مرض التصلب المتعدد، في حين يؤثر التصلب الجانبي الضموري على حوالي 5000 فرد. ومع استمرار تزايد العبء العالمي لهذه الأمراض، فمن الضروري فهم الآليات الأساسية التي تسببها.
التاريخ القديم للعدوى الفيروسية في حمضنا النووي
لفهم الفيروسات الراجعة الداخلية البشرية، نحتاج إلى العودة بالزمن إلى الوقت الذي واجه فيه أسلافنا هذه الفيروسات لأول مرة. كانت الفيروسات الراجعة (Retrovirus) تشكل تهديدًا كبيرًا لأسلافنا، حيث تتكاثر وتنتشر بسرعة داخل أجسادهم.
ورداً على ذلك، طور جهاز المناعة لدينا آليات للرد، ودمج أجزاء من الحمض النووي الفيروسي في الجينوم الخاص بنا كوسيلة لتحييد التهديد. هذه العملية سمحت لأسلافنا بالبقاء على قيد الحياة والازدهار، لكنها تركت أيضًا وراءها إرثًا لا نزال نحمله حتى اليوم.
إن الفيروسات الراجعة البشرية تشكل حوالي 8% من الجينوم لدينا، وتشير بعض التقديرات إلى أنها قد تكون مسؤولة عن ما يصل إلى 30% من إجمالي التعبير الجيني لدينا. كما وُجد أن بعض الفيروسات الراجعة الداخلية البشرية تلعب دورًا في تطور المشيمة أثناء الحمل، في حين أن البعض الآخر متورط في بعض أنواع السرطان.
ومع ذلك، يظل العديد منها ساكنًا، في انتظار أن يتم تنشيطها أو إسكاتها بواسطة إشارات خلوية مختلفة. إنه مشهد معقد، ولا يزال العلماء يعملون على فهمه بالكامل.
الكشف عن العلاقة
للكشف عن العلاقة الخفية بين الحمض النووي الفيروسي القديم وأمراض التنكس العصبي، استخدم الباحثون تقنية جينومية متطورة. سمح لهم هذا النهج المبتكر بتحليل تعبير الفيروسات الراجعة الداخلية البشرية (HERVs) في مئات عينات الدماغ المأخوذة من مرضى التصلب المتعدد والتصلب الجانبي الضموري. ومن خلال فحص توقيع التعبير الجيني (gene expression signature)، تمكن الفريق من تحديد تسلسلات فيروسية محددة ارتبطت بزيادة خطر الإصابة بهذه الأمراض المدمرة.
ومن خلال التعمق في هذا الاكتشاف، حدد الباحثون فيروسات راجعة داخلية بشرية محددة مرتبطة بالمخاطر الوراثية لمرض التصلب المتعدد والتصلب الجانبي الضموري. حددت الدراسة توقيعًا قويًا للفيروس على الكروموسوم (12q14)، المرتبط بالتصلب الجانبي الضموري، وتوقيعًا آخر على الكروموسوم (1p36)، المرتبط بالتصلب المتعدد. ويبدو أن هذه التسلسلات الفيروسية تشارك في الالتصاق الخلوي المتجانس (homophilic cell adhesion)، وهي عملية حاسمة للتواصل بين خلايا الدماغ.
الالتصاق الخلوي المتجانس والتصلب المتعدد
يلعب الالتصاق الخلوي المتجانس دورًا مهمًا في التسبب في التصلب المتعدد. يتضمن هذا المرض المناعي الذاتي تدمير الميالين (myelin)، وهو الغلاف الواقي المحيط بالألياف العصبية. ويتم تسهيل عملية تكسير الميالين عن طريق تسلل الخلايا المناعية، بما في ذلك الخلايا التائية، إلى الجهاز العصبي المركزي.
حيث تُعبِّر الخلايا المناعية عن جزيئات الالتصاق على سطحها. ويتكون حاجز الدم الدماغي (BBB)، وهو طبقة واقية تحيط بالجهاز العصبي المركزي، من الخلايا البطانية التي تُعبِّر أيضًا عن جزيئات الالتصاق.
وعندما تلتقي الخلايا المناعية بالخلايا البطانية عند حاجز الدم الدماغي، تحدث تفاعلات متجانسة بين جزيئات الالتصاق الخاصة بهم، مما يسمح للخلايا المناعية بالالتصاق بالحاجز والمرور عبره. وبمجرد دخول الخلايا المناعية إلى الجهاز العصبي المركزي، تتفاعل، وخاصة الخلايا التائية، مع بعض الخلايا مما يؤدي إلى إلحاق الضرر بالميالين.
في الأساس، يعد الالتصاق الخلوي المتجانس أمرًا بالغ الأهمية لتسلل الخلايا المناعية إلى الجهاز العصبي المركزي وتنشيطها والتدمير اللاحق للميالين في التصلب المتعدد. يمكن أن يكون استهداف جزيئات الالتصاق هذه أو المسارات المشاركة في تفاعلاتها استراتيجية علاجية محتملة للتصلب المتعدد.
أمل جديد للعلاج
بفضل هذا الاكتشاف الرائد، قد نتمكن من علاج الأمراض التنكسية العصبية. ومن خلال تحديد الفيروسات الراجعة الداخلية البشرية المحددة المرتبطة بهذه الأمراض، يستطيع العلماء الآن استكشاف تدخلات علاجية جديدة تستهدف هذه العناصر الفيروسية.
فكر في الأمر وكأنه عملية للقوات الخاصة، فبدلاً من مهاجمة أعراض المرض، ستستهدف هذه العلاجات الجديدة السبب الجذري، الحمض النووي الفيروسي القديم المدمج في الجينوم لدينا. ومن خلال إزالة هذه التسلسلات الفيروسية، يأمل الباحثون في وقف أو حتى عكس تطور الأمراض التنكسية العصبية.
إن العلاج الناجح يمكن أن يحسن نوعية حياة الملايين. ومن الممكن أيضاً أن يقلل من العبء الاقتصادي المذهل الذي تفرضه هذه الأمراض، والذي من المتوقع أن يصل إلى 1.5 تريليون دولار بحلول عام 2050.
وبطبيعة الحال، لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به. حيث يحتاج العلماء إلى مزيد من الفهم لكيفية تأثير الفيروسات الراجعة الداخلية البشرية على وظائف المخ واستكشاف أكثر الطرق فعالية لاستهدافها.
المصادر
Author: أخبار علمية
سعدنا بزيارتك، جميع مقالات الموقع هي ملك موقع الأكاديمية بوست ولا يحق لأي شخص أو جهة استخدامها دون الإشارة إليها كمصدر. تعمل إدارة الموقع على إدارة عملية كتابة المحتوى العلمي دون تدخل مباشر في أسلوب الكاتب، مما يحمل الكاتب المسؤولية عن مدى دقة وسلامة ما يكتب.
التعليقات :