الكشف عن الإجابات الرئيسية حول وظيفة الخلية لتحسين علاج السرطان

توصل باحثون في معهد بيتر ماك إلى إجابة لسؤال طويل الأمد حول كيفية عمل الخلايا، وهو ما قد يؤدي إلى إيجاد علاجات أفضل للسرطان في المستقبل.

تحتوي كل خلية في جسم الإنسان على الحمض النووي نفسه، لكن الخلايا المختلفة تؤدي وظائف مختلفة. يُساعد هذا البحث، المنشور في مجلة Nature Genetics ، على تفسير كيفية حدوث ذلك، وقد تكون آثاره هائلة. أعرب البروفيسور مارك داوسون، وهو طبيب وعالم ونائب مدير الأبحاث في مركز بيتر ماك، عن سعادته بالنتائج الجديدة، التي تُفسر بشكل أفضل كيفية تحديد مصير الخلية.

وقال إن "وظيفة الخلية هي نتيجة عمل "عوامل النسخ" التي تقوم بمسح الحمض النووي لدينا وتحديد الجينات التي يجب تشغيلها وإلى أي مدى".

لقد درسنا كيف تقوم عوامل النسخ هذه بتجنيد وتوصيل الآلية اللازمة لتفعيل الجينات. حتى الآن، لم نكن نعرف كيف تختار "عوامل النسخ" الآلية الصحيحة لقراءة الجين والتعبير عنه.

"لقد كان هذا سؤالاً قائماً منذ فترة طويلة، ونحن سعداء لأننا ساعدنا في حل جزء من المشكلة، لأن هذه المعرفة حول كيفية اتخاذ عوامل النسخ قرارات بشأن الآلية التي يجب تنشيط جين ما توفر لنا معرفة أساسية عن الحياة."

تُحدد فحوصات كريسبر المقارنة العوامل المساعدة اللازمة لتسعة مُنشِّطات نسخية مختلفة. المصدر: نيتشر جينيتكس (2024). DOI: 10.1038/s41588-024-01749-z

أظهرت الدراسة أن عوامل النسخ تختار مجموعة فريدة من المكونات للتحكم في التعبير الجيني، مما يُحدث التأثير المطلوب، سواءً كان ذلك التحكم في استهلاك الخلية للطاقة، أو تحفيز استجابة مناعية، أو وظيفة أخرى تتطلبها أجسامنا. وقال البروفيسور داوسون إنه يمكن مقارنة ذلك بكيفية بناء السيارات، وشرح كيف أن هذا الاكتشاف المهم يُعدّ مفتاحًا لإيجاد علاجات أفضل لمجموعة من الأمراض.

وقال "إن سيارة سباق الفورمولا 1 تختلف كثيرا عن سيارة العائلة الصغيرة أو حتى الجرار، حيث إن بعض السيارات مصممة للسرعة، والبعض الآخر لحمل البضائع الثمينة والبعض الآخر للقيام بأعمال شاقة".

وجدنا أن الأمر نفسه ينطبق على التعبير الجيني، وهو ما تحدده المكونات التي تجندها عوامل النسخ. هذه العوامل قادرة على تحديد الجينات التي تتغير بسرعة، على سبيل المثال عندما نحتاج إلى مكافحة عدوى ونحتاج إلى استجابة سريعة، أو الجينات التي تحتاج إلى العمل ببطء وثبات، منتجةً رسائل ضرورية لوظائف الخلية.

"إن فهم كيفية قدرة عوامل النسخ على ضبط التعبير الجيني أمر مهم للغاية، ونحن نأمل أن نستخدم هذا لمساعدتنا في علاج أمراض مختلفة في المستقبل.

"إذا فكرنا في السرطان، فإن الطفرات في السرطان يمكن أن تمنع عامل النسخ من اختيار المكونات الصحيحة للتعبير عن الجين بشكل صحيح، الأمر أشبه بخلط أجزاء السيارة بحيث لم تعد قادرة على العمل بشكل موثوق."

وقال الدكتور تشارلز بيل، وهو باحث ما بعد الدكتوراه في معهد بيتر ماك، إنهم طوروا منصة لفحص وظيفة آلاف المكونات التي تستخدمها عوامل النسخ لتحديد كيفية التعبير عن الجين.

وأضاف "سنستخدم الآن هذه المنصة لفهم العمليات الأخرى المرتبطة بالتعبير الجيني".

"إن الإجابات على هذه الأسئلة سوف تساعدنا في إيجاد طرق جديدة لعلاج ليس فقط السرطان، بل والعديد من الأمراض الأخرى في المستقبل."