حساسية القمح او الغلوتين

 ‏حساسية القمح 🌾 او الحساسية للجلوتين او مرض الاضطرابات الهضمية celiac disease.

مرض تحسسي يصيب جهاز المناعة اي تنتج اجسام مضاده لمحاربة بروتينات القمح و النباتات الاخرى المحتوية على الجلوتين. 

يقوم جدار المعدة بالتفاعل مع الاجسام المضادة مما يعكس اعراض تحسسيه ع الشخص المصاب. مثل : البثور وتقرحات الجلد و بطانة الفم، فقر الدم. آلام في البطن ، انتفاخ ، تقلصات ، غازات ، إسهال ، أو إمساك مزمن.

من الملاحظ ايضا أنه لدى المرضى حركات أمعاء غير مريحة مع براز كريهة الرائحة. أيضا هنالك ضعف في النمو، حتى أنهم سيفقدون الوزن بغض النظر عما يأكلونه. تعب بشكل غير عادي.

الوراثة:

الحساسية من الجلوتين، مرض جيني و من امراض المناعة الذاتية. و بما انه مرض جيني فانه يورث و ينتقل بيت افراد العائلة عبر الاجيال.

الأبحاث المنشورة تشير الى أن ما يقرب من 30% من السكان لديهم متغيرات في جينات حساسية الغلوتين HLA-DQA1 و HLA-DQB ، ومع ذلك فإن 3 ٪ فقط من هؤلاء الأفراد يصابون بمرض الاضطرابات الهضمية، مع الاشارة الى ان المرض ينتشر عند الإناث منه في الرجال بمقدار الضعف.

 و يمكن أن يحدث المرض في أي وقت، من الطفولة المبكرة  الى كبار السن (التشخيص يشير الى ان الذروة تكون عند سن 40 عاما)، و هذا قد يشير إلى تأثير لاجيني epigenetic effect.

أسباب مرض حساسية الغلوتين:

يزداد خطر الإصابة بمرض حساسية الغلوتين من خلال متغيرات معينة من جينات HLA-DQA1 و HLA-DQB1.  توفر هذه الجينات تعليمات لصنع البروتينات التي تلعب دورا مهما في جهاز المناعة.  تنتمي جينات HLA-DQA1 و HLA-DQB1 إلى عائلة من الجينات تسمى معقد مستضد الكريات البيض البشرية (HLA).  يساعد مركب HLA الجهاز المناعي على تمييز بروتينات الجسم عن البروتينات التي تصنعها الاجسام الغريبة مثل الفيروسات والبكتيريا.

 ترتبط البروتينات المنتجة من جينات HLA-DQA1 و HLA-DQB1 ببعضها البعض لتشكيل مركب بروتين وظيفي يسمى مغاير DQαβ مغاير للمستضد. يرتبط هذا المركب ، الموجود على سطح بعض خلايا الجهاز المناعي، بشظايا البروتين (الببتيدات) خارج الخلية. إذا تعرّف الجهاز المناعي على الببتيدات على أنها غريبة (مثل الببتيدات الفيروسية أو البكتيرية) ، فإنه يؤدي إلى استجابة لمهاجمة الفيروسات أو البكتيريا الغازية.

 يرتبط المرض باستجابة مناعية غير مناسبة لجزء من بروتين الغلوتين يسمى "جليادين". يؤدي هذا التنشيط غير الملائم لجهاز المناعة إلى حدوث التهاب يؤدي إلى تلف أعضاء وأنسجة الجسم ويؤدي إلى ظهور علامات وأعراض المرض.

 جميع الأشخاص المصابين بالمرض تقريبا لديهم متغيرات محددة من جينات HLA-DQA1 و HLA-DQB1 ، والتي يبدو أنها تزيد من خطر حدوث استجابة مناعية غير مناسبة للغليادين.  ومع ذلك ، توجد هذه المتغيرات أيضًا في 30% من السكان ، و 3% فقط من الأفراد الذين لديهم متغيرات جينية يصابون بالمرض.

 يبدو من المحتمل أن هنالك عوامل اخرى، مثل العوامل البيئية والتغيرات في الجينات الأخرى ، تؤثر أيضا على تطور هذا الاضطراب المعقد.

 التشخيص

 تشمل الاختبارات أو أدوات التشخيص ما يلي:

▪︎اختبار الجلد.

 يتم وخز قطرات صغيرة من مستخلصات مسببات الحساسية على الجلد، بما في ذلك مستخلص من بروتينات القمح. يتم وضعها إما على الساعد أو أعلى الظهر. بعد 15 دقيقة ، يبحث الطبيب عن علامات الحساسية.

 إذا كنت تعاني من نتوء أحمر مثير للحكة حيث يتم وخز مستخلص بروتين القمح على جلدك ، فقد يكون لديك حساسية من القمح. التأثير الجانبي الأكثر شيوعا لاختبارات الجلد هذه هو الحكة والاحمرار.

▪︎فحص الدم.

 إذا كانت هناك حالة جلدية أو تفاعلات محتملة مع أدوية معينة تمنع من إجراء اختبار الجلد، فقد يطلب الطبيب إجراء فحص دم للكشف عن الأجسام المضادة المحددة المسببة للحساسية لمسببات الحساسية الشائعة، بما في ذلك بروتينات القمح.

 ▪︎الطعام اليومي.

 قد يطلب منك الطبيب الاحتفاظ بسجل مفصل لما تأكله ومتى تأكل ومتى تتطور الأعراض لبعض الوقت.

 ▪︎حمية الاستبعاد.

 قد يوصي الطبيب بإزالة بعض الأطعمة من نظامك الغذائي، وخاصة تلك التي تعتبر مسببات الحساسية الشائعة.  تحت إشراف الطبيب، ستضيف الأطعمة تدريجيا وتلاحظ متى تعود الأعراض.

▪︎اختبار تحدي الغذاء.

 أنت تأكل طعاما يشتبه في أنه عامل مسبب للحساسية أثناء مراقبتك لأعراض الحساسية. تحت إشراف الطبيب، تبدأ بكمية صغيرة من الطعام وتزيد تدريجياً من الكمية التي تستهلكها.

علاج حساسية الغلوتين "القمح":

💢 يعتبر تجنب بروتينات القمح أفضل علاج لحساسية القمح. نظرا لظهور بروتينات القمح في العديد من الأطعمة الجاهزة، لذا يجب قراءة ملصقات المنتجات بعناية.

 💢 الادوية 💊

 قد تقلل مضادات الهيستامين من علامات وأعراض حساسية القمح الطفيفة.  يمكن تناول هذه الأدوية بعد التعرض للقمح للسيطرة على رد فعلك والمساعدة في تخفيف الانزعاج. 

💢 العلاجات المستقبلية المحتملة 👨‍🔬

 يعمل العلماء على عدة أنواع من العلاج المناعي لعلاج الحساسية الغذائية. يعرِض العلاج المناعي المريض لكميات صغيرة من مادة الحساسية، ثم يزيد هذا التعرض بمرور الوقت. الأمل هو أن يصبح الجسم غير حساس لمسببات الحساسية، وستكون الأعراض أقل أو لا تظهر على الإطلاق.

 تم إجراء العديد من التجارب السريرية الصغيرة على شكل فموي من العلاج المناعي لحساسية القمح والذي أظهر أعراضا أقل للحساسية. ومع ذلك، هناك حاجة إلى مزيد من البحث.

لقاحات RNA

 ترجمات : مقدمة حول سياسة لقاحات RNA

 المصدر: جامعة كامبريدج

https://www.phgfoundation.org

مقدمة:

يمكن للقاحات القائمة على الحمض النووي الريبي RNA، والتي تكون سريعة نسبيا وغير مكلفة الصنع وقد تكون أكثر أمانا في الاستخدام ، أن تبشر بمزيد من التحكم السريع في انتشار الأمراض المعدية ، بما في ذلك COVID-19.  يلخص موجز هذه السياسة هذا الأساسيات.

 موجز السياسة

 التطعيم هو أحد قصص النجاح الرئيسية للطب الحديث ، حيث يقلل بشكل كبير من الإصابة بالأمراض المعدية مثل الحصبة ، والقضاء على أمراض أخرى ، مثل الجدري.  لم تكن مناهج اللقاحات التقليدية فعالة ضد مسببات الأمراض سريعة التطور مثل الإنفلونزا أو تهديدات الأمراض الناشئة مثل فيروسات الإيبولا أو زيكا. يمكن أن يكون للقاحات التي تعتمد على RNA تأثير في هذه المناطق نظرا لقصر أوقات التصنيع وزيادة فعاليتها.  بالإضافة إلى الأمراض المعدية ، فإن لقاحات الحمض النووي الريبي RNA لها إمكانات كخيارات علاجية جديدة للأمراض الرئيسية مثل السرطان.

 ملخص

💢 على عكس اللقاح العادي ، تعمل لقاحات الحمض النووي الريبي (RNA) عن طريق إدخال تسلسل mRNA (الجزيء الذي يخبر الخلايا بما يجب أن تبني) والذي يتم ترميزه لمستضد معين لمرض معين ، بمجرد إنتاجه داخل الجسم ، يتم التعرف على المستضد من قبل الجهاز المناعي ، وإعداده  محاربة الشيء الحقيقي.

💢 لقاحات RNA أسرع وأرخص في الإنتاج من اللقاحات التقليدية ، كما أن لقاح RNA أكثر أمانًا للمريض ، حيث لا يتم إنتاجه باستخدام العناصر المعدية. يعتمد إنتاج لقاحات الحمض النووي الريبي على المختبر ، ويمكن توحيد standardised العملية وتوسيع نطاقها scaled ، مما يسمح بالاستجابة السريعة لتفشي الأوبئة والأوبئة الكبيرة.

 💢 معظم الأبحاث الحالية تتعلق بلقاحات الحمض النووي الريبي للأمراض المعدية والسرطان ، والتي يوجد لها العديد من التجارب السريرية في المراحل المبكرة ، وهناك أيضا بعض الأبحاث المبكرة حول إمكانات لقاحات RNA للحساسية

 💢 لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به قبل أن تصبح لقاحات mRNA علاجات قياسية ، وفي غضون ذلك ، نحتاج إلى فهم أفضل لآثارها الجانبية المحتملة ، والمزيد من الأدلة على فعاليتها على المدى الطويل

 ما هي لقاحات RNA وكيف تعمل؟

 عادةً ما تحتوي اللقاحات التقليدية على كائنات أو بروتينات معطلة مسببة للأمراض يصنعها العامل الممرض (المستضدات Antigen) ، والتي تعمل عن طريق محاكاة العامل المعدي.  إنها تحفز الاستجابة المناعية للجسم ، لذلك فهي مهيأة للاستجابة بسرعة وفعالية أكبر إذا تعرضت للعامل المعدي في المستقبل.

 تستخدم لقاحات RNA أسلوبا مختلفا يستفيد من العملية التي تستخدمها الخلايا لصنع البروتينات: تستخدم الخلايا الحمض النووي كقالب لصنع جزيئات الحمض النووي الريبي المرسال (mRNA) ، والتي تُترجم بعد ذلك لبناء البروتينات.  يتكون لقاح RNA من سلسلة mRNA التي ترمز لمستضد خاص بمرض معين.  بمجرد أن تصبح خيوط mRNA في اللقاح داخل خلايا الجسم ، تستخدم الخلايا المعلومات الجينية لإنتاج المستضد.  ثم يتم عرض هذا المستضد على سطح الخلية ، حيث يتعرف عليه الجهاز المناعي.

 كيف يتم إنتاج وإعطاء لقاحات RNA؟

 تتمثل الميزة الرئيسية للقاحات في أنه يمكن إنتاج الحمض النووي الريبي في المختبر من قالب الحمض النووي cDNA باستخدام مواد متاحة بسهولة ، وبكلفة أقل وأسرع من إنتاج اللقاح التقليدي ، والذي قد يتطلب استخدام بيض الدجاج أو خلايا الثدييات الأخرى.

 يمكن إعطاء اللقاحات باستخدام عدد من الطرق:

▪︎ عن طريق الحقن بالإبر أو الحقن بدون إبرة في الجلد.

▪︎ عن طريق الحقن في الدم أو العضلات أو العقدة الليمفاوية أو مباشرة في الأعضاء.

▪︎ عن طريق رذاذ الأنف.

الطريق الأمثل لإيصال اللقاح غير معروف بعد. يمكن أن تختلف عملية التصنيع والتسليم الدقيقة للقاحات RNA تبعًا للنوع.

 أنواع لقاح الحمض النووي الريبي

▪︎ mRNA غير قابل للتضاعف 

Non-replicating mRNA

 أبسط نوع من لقاح الحمض النووي الريبي ، وهو شريط mRNA يتم تعبئته وتسليمه إلى الجسم ، حيث يتم امتصاصه من قبل خلايا الجسم لصنع المستضد.

▪︎ لقاح mRNA داخل الجسم ذاتي التكرار

 In vivo self-replicating mRNA

 يتم تعبئة سلسلة العامل الممرض-mRNA بخيوط RNA إضافية تضمن نسخ اللقاح بمجرد دخول اللقاح داخل الخلية.  وهذا يعني أن كميات أكبر من المستضد مصنوعة من كمية أقل من اللقاح ، مما يساعد على ضمان استجابة مناعية أكثر قوة.

 ▪︎ لقاح mRNA غير متماثل للخلايا المتغصنة في المختبر

In vitro dendritic cell non-replicating mRNA vaccine

 الخلايا المتغصنة هي خلايا مناعية يمكنها تقديم مستضدات على سطح خلاياها لأنواع أخرى من الخلايا المناعية للمساعدة في تحفيز الاستجابة المناعية.  تُستخرج هذه الخلايا من دم المريض ، و تحمل بلقاح RNA، ثم تعاد إلى المريض لتحفيز التفاعل المناعي.

 ميزات و فوائد لقاحات mRNA على الطرق التقليدية:

 السلامة: 

لقاحات الحمض النووي الريبي ليست مصنوعة من جزيئات مسببة للأمراض أو ممرض معطل ، لذلك فهي غير معدية.  لا يندمج الحمض النووي الريبي في الجينوم المضيف وتتحلل خيوط الحمض النووي الريبي في اللقاح بمجرد تصنيع البروتين.

 الفعالية:

 تشير نتائج التجارب السريرية المبكرة إلى أن هذه اللقاحات تولد استجابة مناعية موثوقة ويتم تحملها جيدا من قبل الأفراد الأصحاء ، مع القليل من الآثار الجانبية.

 الإنتاج: 

يمكن إنتاج اللقاحات بسرعة أكبر في المختبر في عملية يمكن توحيدها ، مما يحسن الاستجابة لتفشي الأمراض الناشئة.

 

تحديات مهمة

 يمكن أن تكون طرق صنع لقاحات mRNA فعالة للغاية.  ومع ذلك ، هناك تحديات فنية يجب التغلب عليها لضمان عمل هذه اللقاحات بشكل مناسب:

 التأثيرات غير المقصودة: 

قد تثير خيوط mRNA في اللقاح تفاعلا مناعيا غير مقصود. لتقليل هذا ، تم تصميم تسلسل لقاح mRNA لتقليد تلك التي تنتجها خلايا الثدييات.

 الفعالية: 

يمثل توصيل اللقاح بفعالية إلى الخلايا تحديا نظرا لأن الحمض النووي الريبي الحر في الجسم يتفكك بسرعة.  للمساعدة في تحقيق التسليم ، يتم دمج حبلا RNA في جزيء أكبر للمساعدة في تثبيته و / أو حزمه في جزيئات أو ليبوزومات.

 التخزين: 

تحتاج العديد من لقاحات الحمض النووي الريبي ، مثل اللقاحات التقليدية ، إلى التجميد أو التبريد.  يتواصل العمل لإنتاج لقاحات موثوقة يمكن تخزينها خارج سلسلة التبريد ، حيث ستكون أكثر ملاءمة للاستخدام في البلدان ذات مرافق التبريد المحدودة أو التي لا توجد بها مرافق تبريد.

 كيف يمكن استخدام لقاحات RNA لصحة الإنسان؟

 أكثر مجالات البحث نشاطًا في لقاحات الحمض النووي الريبي هي الأمراض المعدية والسرطان حيث توجد أبحاث جارية بالإضافة إلى التجارب السريرية في المراحل المبكرة.  لا يزال العمل على استخدام لقاحات الحمض النووي الريبي لعلاج الحساسية في مرحلة البحث المبكرة 2.

¤ أمراض معدية

 كافح الباحثون الذين يستخدمون الأساليب التقليدية لتطوير لقاحات فعالة ضد عدد من مسببات الأمراض ، وخاصة الفيروسات التي تسبب العدوى الحادة (الإنفلونزا ، الإيبولا ، زيكا) والمزمنة (HIV-1 ، فيروس الهربس البسيط).  يتم استكشاف لقاحات الحمض النووي الريبي (RNA) كطريقة لإنتاج لقاحات أسرع وبتكلفة منخفضة لهذه الأمراض ، لا سيما استجابة لتفشي الأمراض المستجدة.  تم إجراء تجارب سريرية أو ما زالت جارية على لقاحات mRNA للأنفلونزا والفيروس المضخم للخلايا وفيروس نقص المناعة البشري وداء الكلب وفيروس زيكا.

• دراسة حالة: 

استكشفت دراسة حديثة استخدام لقاحات الحمض النووي الريبي ذاتية التكرار القابلة للبرمجة ، والمقدمة في جسيمات نانوية ، لمجموعة من الأمراض المعدية ، بما في ذلك فيروس الإيبولا ، وإنفلونزا H1N1 ، والتوكسوبلازما جوندي ، والتي كانت فعالة في الفئران.  يمكن تصنيع هذه اللقاحات في غضون أسبوع تقريبا وصنعها ضد مجموعة من الأمراض ، مما يدل على الشروط المحتملة للاستجابة السريعة لتفشي الأمراض.

 ¤ لقاحات السرطان

 لقاحات السرطان هي شكل من أشكال العلاج المناعي ، حيث يحفز اللقاح جهاز المناعة على استهداف السرطان.  يتم الآن استكشاف لقاحات الخلايا المتغصنة ولقاحات السرطان الشخصية ، حيث تم تصميم تسلسل RNA في اللقاح لترميز مستضدات خاصة بالسرطان.  أكثر من 50 تجربة سريرية مدرجة في Clintrials.gov لقاحات الحمض النووي الريبي في عدد من السرطانات ، بما في ذلك سرطان الدم وسرطان الجلد والورم الأرومي الدبقي (سرطان الدماغ) وسرطان البروستاتا.

 ▪︎ دراسة حالة: 

قام الباحثون بتسلسل جينومات الأورام من مرضى سرطان الجلد.  قاموا بعمل ترميز RNAs لبروتينات متحولة ، خاصة بسرطانات المرضى ، والتي يمكن أن تولد استجابة مناعية وتحويلها إلى لقاحات خاصة بالمريض.  ثمانية من أصل ثلاثة عشر شخصًا تم تطعيمهم ظلوا خاليين من الورم لمدة تصل إلى عامين بعد ذلك

 لقاحات الحمض النووي الريبي - من يشارك؟

 هناك عدد من الشركات والمبادرات المهتمة بلقاحات الحمض النووي الريبي بما في ذلك Merit Consortium ، وهي مبادرة أوروبية لتطوير لقاحات السرطان ، في حين أن UniVax هو تعاون بحثي لتطوير لقاح عالمي للإنفلونزا.  وتشارك شركات مثل Moderna Therapeutics و CureVac و BioNTech في تجارب المرحلة الأولى من لقاحات الحمض النووي الريبي في السرطان والأمراض المعدية.  تستكشف هذه الشركات أيضًا الاستخدام الأوسع نطاقًا لعلاجات الحمض النووي الريبي للأمراض التي تكون فيها البروتينات المهمة مفقودة أو معيبة ويمكن استخدام علاجات الرنا المرسال للتعبير عن نسخة وظيفية من البروتين.

 تسخير لقاحات الحمض النووي الريبي من أجل الصحة - ما هي التحديات والاعتبارات الرئيسية؟

 الأبحاث والتجارب السريرية: 

هناك حاجة إلى مزيد من البحث لمعالجة العقبات التقنية مثل استقرار اللقاح وإيصاله.  لم يتم التأكد بعد من طريقة (طرق) الإنتاج الأفضل حاليا. بيانات التجارب السريرية محدودة - هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات طويلة المدى لتحديد فعالية لقاحات الحمض النووي الريبي.

 الإنتاج: 

يتم إنتاج اللقاح حاليا على نطاق صغير وليس من الواضح ما إذا كانت الأساليب الحالية قادرة على إنتاج لقاح على مستوى الوباء.

 الموارد: 

النهج المخصص للقاحات السرطان يتطلب الكثير من الوقت والموارد ، وهناك حاجة إلى العمل لتحديد ما إذا كان هذا النهج فعالاً من حيث التكلفة.

 السلامة: 

هناك حاجة إلى فهم أفضل للتأثيرات الضارة للقاح - ويمكن أن تشمل هذه التأثيرات الالتهاب أو تفاعلات المناعة الذاتية.

دمتم بالف خير  و ان شاء الله يزول هذا الوباء قريبا.

Adenine 

التقدم في علم التخلق الفيروسي. Advances in Virus Epigenetics

 

يشير علم التخلق (او علم ما فوق الجينوم Epigenetics) إلى التغييرات أو التعديلات في التسلسل الجيني التي تحدث "حول" أو "فوق" أو "بالإضافة إلى" علم الوراثة التقليدي.  عدة أنواع من التعديلات الوراثية اللاجينية التي يمكن أن تحدث ، بما في ذلك مثيلة الحمض النووي DNA methylation، وتعديلات الهيستون histone modification، وتحديد المواقع النووي nucleosome positioning وإسكات الحمض النووي الريبي RNA-associated silencing.  تؤثر هذه الآليات اللاجينية على توافر الجينات المراد تنشيطها (تشغيل أو إيقاف تشغيل) والتي بدورها تؤثر على أنماط التعبير الجيني والعمليات الخلوية المهمة.

تدفع الأنماط التنظيمية اللاجينومية إلى آليات نمو الخلايا والتمايز المتورطة في التطور وعلم الأمراض.  ومن المثير للاهتمام أن التقدم التكنولوجي يتيح الآن فك رموز أنماط الجينوم ، واكتشاف خرائط الاتصال الجزيئي المعقدة بين الجينوم ومخرجاته الوظيفية.

كيف يمكن للفيروس أن يستخدم العوامل المساعدة اللاجينية لتعطيل المسارات الخلوية والمساعدة في التحكم في دورة حياتها؟

 كانت هناك أدلة متزايدة على أن الفيروسات تستغل العمليات اللاجينية للتحكم في دورات حياتها.  لم يتم توضيح الدور الذي يلعبه علم التخلق في تنظيم الالتهابات الفيروسية بشكل كامل ، ولم يبدأ التنظيم اللاجيني للتعبير الجيني الفيروسي في الظهور إلا مؤخرا.  عادة ما يكون التنظيم اللاجيني أثناء العدوى الفيروسية ثنائي الاتجاه.

يستخدم الفيروس العوامل الخلوية المضيفة للنسخ أو النسخ المتماثل والعوامل المساعدة اللاجينية مثل هيستون أسيتيليز ، ديسيتيليز ، ميثيليز ، وديميثيليز في التحكم في دورة حياتها. وقد ثبت أن مسببات الأمراض الفيروسية تؤدي إلى خلل جيني في المسارات الخلوية من أجل تحسين نسخها أو تكاثرها أو تفادي الاستجابة المناعية الفطرية للخلايا.

 بالنسبة للعديد من أنواع الفيروسات ، يعتمد الثبات النووي على ما يعرف ب genome chromatization ، حيث يرتبط الحمض النووي للفيروس ببروتينات الهيستون الأساسية ، ويشكل حلقات أثناء العدوى الكامنة.  يقوم دمج الفيروسات مثل الفيروسات القهقرية retroviruses والفيروسات البطيئة lentiviruses بإدخال الحمض النووي الخاص بها في جينوم المضيف ، مما يسهل ارتباط الهيستون بحيث يخضع الكروماتين الفيروسي لتعديلات الهستون.  هذا الإبيجينوم الفيروسي ، مثل آلية الخلية المضيفة ، له تأثير كبير على التعبير الجيني الفيروسي وتكاثره.

ما هو تأثير خلل التنظيم هذا على الخلايا والأعضاء؟

 سوف تعطل الفيروسات بيولوجيا الخلية المضيفة والعمليات اللاجينية من أجل تعزيز تكاثرها.  سيؤدي هذا إلى عدم استقرار في العمليات البيولوجية للمضيف عن طريق تعطيل عوامل مثل تكرار الحمض النووي ونسخه ويمكن أن يثبط مسارات الاستجابة المناعية.

 من المهم أن نلاحظ أن العدوى الفيروسية ليست مرادفة للمرض ، حيث أن العديد من العدوى الفيروسية تكون تحت الإكلينيكية (أي بدون أعراض ، أو غير ظاهرة) ، في حين أن البعض الآخر ينتج عنه مرض متفاوت الخطورة يصاحبه عادة علامات سريرية مميزة في المضيف المصاب.  سوف يصيب الفيروس مضيفهم وينتشر ثم يدمر الأنسجة المستهدفة.

كيف تم استخدام الشريحة الإلكترونية الدقيقة ChIP لفهم فيروس كورونا الجديد؟

 لقد كان التنظيم الجيني موضوع اهتمام شديد بسبب قدرته المحتملة على الحفاظ على التعبير الجيني المستقر عند الضرورة مع المرونة في الاستجابة للتغيرات في البيئة.

 

مرض فيروس كورونا 2019 (COVID-19) هو مرض تنفسي ناتج عن متلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة ، فيروس كورونا 2 (SARS-CoV-2) ، هو فيروس RNA جديد وحيد الخيط من عائلة Coronaviridae.  يمكن أن يترافق المرض مع مظاهر تنفسية وخيمة و عواصف السايتوكاينات الخلوية و الموت.

 إن ظهور Covid-19 والاختلاف في تطور المرض بين كبار السن ، والذين يعانون من ظروف صحية أساسية ولكن يبدو أنهم يتمتعون أيضا بصحة جيدة ، هو بلا شك مزيج من عدة عوامل مساهمة حيث قد تلعب الوراثة اللاجينية دورا مهمًا.

مختبر على رقاقة Lab on ChIP 

مثال:

 Credit: Optofluidic Bioassay, LLC

يمكن أن يكون اختبار الأجسام المضادة لـ COVID-19 محمولا وسريعا ورخيصا ودقيقا للغاية - أربع سمات عادة ما تكون متبادلة - ممكنا باستخدام جهاز ميكروفلويديك تم اختراعه في جامعة ميشيغان وتم تطويره بواسطة U-M Startup Optofluidic Bioassay.

جهاز ميكروفلويديك ، أو "مختبر على رقاقة" ، يعمل على تقليص وظائف المختبر المتعددة على شريحة واحدة بحجم مليمترات أو سنتيمترات فقط.  تتيح التقنية نتائج أسرع بأحجام عينات أصغر.

 يُعتقد أن النظام الجديد هو أول نهج لبروتوكول اختبار قياسي ذهبي يُعرف باسم ELISA.  نشر باحثو U-M سابقا نتائج تظهر أن أجهزتهم يمكن أن تعمل بالإضافة إلى إعداد ELISA القياسي والأبطأ والأكبر.  إنهم يقومون حاليا بالتحقق من صحتها للاستخدام على الأجسام المضادة لـ COVID-19.

 لقد أثبتوا أنهم قادرون على اكتشاف الأجسام المضادة الاصطناعية لـ COVID-19 وهم يعملون مع باحثين في مستشفى في نيوجيرسي على تجارب مع دم بشري من مرضى COVID-19.

GYNANDROMORPHS الكائنات ثنائية الجنس و الكايميرا

 GYNANDROMORPHS

 تعني "ثنائي المظهر - نصف ذكر و نصف أنثى".

 💢GYNO - "أنثى"

      ANDRO - "ذكر"

      Morph - "المظهر الجسدي"

 💢 و هو انحراف وراثي يتسبب في أن يكون للكائن أجزاء من الذكور (الأندرو) والأنثى (جينو).

 💢 في بعض الأحيان ، تظهر الحيوانات متجانسة الشكل والتي تبدو وكأنها منقسمة إلى جنسين منفصلين أسفل المنتصف.

💢 أضاف العلماء السرطانات وديدان الحرير والفراشات والنحل والأفاعي وأنواع مختلفة من الطيور إلى قائمة الحيوانات التي يمكن أن تتطور إلى جيناندرومورفز ثنائية الأطراف.

💢لم يتم اكتشاف جيناندرومورفيزم في البشر.  ومع ذلك ، يتم التعبير عنه في عدد من المخلوقات الأخرى.  يعتقد بعض العلماء أن الجيناندرومورف هي مخلوقات خرافية.  

💢 في الحشرات ، قد يكون سبب هذه الحالة بسبب دخول اثنين من الحيوانات المنوية إلى بويضة واحدة. يُعتقد أن جيناندرومورفي يحدث عندما تتطور خلايا البويضة الأنثوية مع نواتين - بحيث تحتوي نواة واحدة على كروموسوم Z واحد والأخرى تحتوي على حرف W.  يندمج الكروموسوم مع البيض ، تتطور البيضة مع كروموسومات ZZ (ذكر) و ZW (أنثى).

💢 يتم تحديد الجنس البيولوجي من خلال مزيج من الكروموسومات الجنسية.  في البشر ، يكون لدى الرجال كروموسوم X و Y ، بينما تمتلك النساء اثنين من الكروموسومات X.  لكنها تعمل بشكل مختلف في الأنواع الأخرى.  في الدجاج ، على سبيل المثال ، يكون للذكور اثنين من الكروموسومات Z ، بينما تمتلك الدجاجات Z و W.

 💢 يتم استخدام الحرفين Z و W لتمييز هذا النظام عن نظام تحديد الجنس XY.  الذكور هم الجنس المتماثل (ZZ) ، بينما الإناث هي الجنس غير المتماثل (ZW).  يعتبر كروموسوم Z أكبر ويحتوي على جينات أكثر ، مثل كروموسوم X في نظام XY.

 💢 جيناندرومورف لا يمكن أن تتكاثر كما يقول علماء الأحياء أن الجيناندرومورفز فشلت في وضع البيض ، على الأرجح بسبب عدم انتظام في أجهزتها التناسلية.

 على عكس الخنثى ، الذين غالبا ما يبدأ مزج الجنسين وينتهي عند الأعضاء التناسلية ، تنقسم حيوانات الجيناندرومورفز عبر أجسامها بالكامل: ذكر من جهة

 و أنثى من جهة أخرى.

 بالنسبة للثدييات مثلنا ، يبدو أن الهرمونات الجنسية التي تتدفق عبر دمائنا هي الأكثر أهمية في تحديد الجنس.

 💢 الكايميرا CHIMERAS ، 

شيء مختلف. دعونا نعرف قليلا عن ذلك.

 💦 الكايميرا هي حيوانات أو بشر تحتوي على خلايا لشخصين أو أكثر.  تحتوي أجسادهم على مجموعتين مختلفتين من الحمض النووي.

 يمكن أن تؤثر الكيمرية أيضا على الحيوانات غير البشرية.  غالبا ما يتسبب في نوعين متميزين من الألوان على نصفي مختلف من نفس الحيوان ، مثل عينان مختلفتان اللون و.  بقع ملونة مختلفة على الجلد.

💥 أسباب الكيميرية:

 ✨ اسباب اصطناعية

 يمكن أن يحدث نوع مشابه من الكيميرية عندما يتلقى الشخص عملية نقل دم أو زرع خلايا جذعية أو زرع نخاع عظم من شخص آخر ويمتص بعض خلايا ذلك الشخص.  وهذا ما يسمى الكيميرية الاصطناعية.

كان الكيمر الاصطناعي أكثر شيوعا في الماضي.  اليوم ، يتم علاج الدم المنقول عادة بالإشعاع.  هذا يساعد متلقي نقل الدم أو الزرع على امتصاص الخلايا الجديدة بشكل أفضل دون دمجها بشكل دائم في أجسامهم.

 ✨ تواءم الكيميريا

 يمكن أن يحدث شكل أكثر تطرفا من الكيمرية عندما يُحمل زوج من التوائم غير المتطابقة ويموت جنين واحد في الرحم.  قد يمتص الجنين الباقي بعض خلايا توأمه المتوفى.  هذا يعطي الجنين الباقي مجموعتين من الخلايا: خليته ، وبعض خلايا التوأم.

الحمض النووي كمادة وراثية

الحمض النووي هو المادة الجينية التي تنقل المعلومات من جيل إلى جيل.  ولكن ، هل تساءلت يومًا كيف ومتى تم اكتشاف الحمض النووي؟  ما التجارب والملاحظات التي أدت إلى اكتشاف الحمض النووي؟  دعنا نستكشف هذه الرحلة الممتعة لاكتشاف المادة الجينية هنا.

 اكتشاف الحمض النووي:

 حدد العلماء أن المادة الجينية كانت على كروموسومات في نواة الخلية.  ومع ذلك ، تم اكتشاف الجزيء الدقيق فقط في وقت لاحق.  دعونا نلقي نظرة على سلسلة التجارب التي أجراها العلماء والتي قربتنا من اكتشاف الحمض النووي.

 

1. فريدريك جريفث:

 أثناء العمل مع Streptococcus pneumoniae (البكتيريا المسببة للالتهاب الرئوي) في عام 1928 ، لاحظ فريدريك جريفيث حدوث تحول خارق في هذه البكتيريا.  عندما تزرع هذه البكتيريا على صفيحة استنبات ، ينتج بعضها مستعمرات ملساء (يشار إليها باسم "S") وينتج بعضها مستعمرات خشنة (يشار إليها باسم "R").

 تحتوي بكتيريا سلالة S على طبقة عديد التسكر تؤدي إلى تكوين مستعمرات ملساء ولامعة.  تفتقر سلالة R إلى هذا الغلاف ، وبالتالي ، فإنها تعطي مستعمرات خشنة.  أيضا ، سلالة S خبيثة وتسبب الالتهاب الرئوي.  بينما سلالة R غير ضارة. أجرى التجربة التالية مع هذه السلالات وشاهد ملاحظات مختلفة.

 1. سلالة S:

 حقن في الفئران 🐁، تصاب الفئران بالالتهاب الرئوي وتموت.

 2. سلالة R: 

حقن في الفئران، تعيش الفئران.

 3. سلالة S قتلت بالحرارة:

 حقن في الفئران، تعيش الفئران. 

 (وجد جريفيث أن التسخين يقتل البكتيريا).

 4. سلالة S المقتولة بالحرارة + سلالة R:

حقن في الفئران، تموت الفئران.

 - الملاحظات:

 🐁 لم تمت الفئران التي تم حقنها بسلالة S + R المميتة للحرارة فحسب ، بل استعاد جريفيث أيضا بكتيريا سلالة S الحية من هذه الفئران الميتة.

 🐁 خلص إلى أن هذا يرجع إلى أن السلالة R قد "تحولت" بطريقة ما بفعل سلالة S المقتولة بالحرارة.  جادل بأن هذا يرجع إلى نقل "مبدأ التحول" من سلالة S إلى سلالة R ، مما جعل سلالة R خبيثة.  على الرغم من أهميتها ، إلا أن ملاحظاته لم تحدد الطبيعة البيوكيميائية لمبدأ التحويل.

 2. ألفريد هيرشي و مارثا تشيس:

 قبل ذلك بكثير ، اعتقد العلماء أن المادة الجينية هي بروتين.  في عام 1952 ، أثبت هيرشي وتشيس بشكل قاطع أن الحمض النووي هو المادة الجينية. 

 قد عملوا مع العاثيات او الفاج Bacteriophages الفيروسات التي تصيب البكتيريا.  تعلق العاثية وتسلم مادتها الوراثية إلى خلية بكتيرية ، حيث تولد المزيد من جزيئات الفيروس. 

استخدم Hersey & Chase العاثيات للتجربة على النحو التالي:

 - التوسيم:

 نمت بعض الفيروسات على وسط يحتوي على الفوسفور المشع والبعض الآخر على وسط به كبريت مشع.

 الفيروسات التي تنمو على الفوسفور المشع لها DNA مشع ولكنها لا تحتوي على بروتين لأن الحمض النووي يحتوي على الفوسفور ولكن لا يحتوي على البروتين. على العكس من ذلك ، تحتوي الفيروسات التي تنمو على الكبريت المشع على بروتين مشع ولكن ليس الحمض النووي لأن الحمض النووي لا يحتوي على الكبريت.

 - العدوى:

 تم السماح للعاقمات المشعة بعد ذلك بإصابة البكتيريا

 E. coli.

 - المزج والطرد المركزي:

 مع تقدم العدوى ، تمت إزالة الطبقات الفيروسية من البكتيريا عن طريق المزج.  بعد ذلك ، تم استخدام الطرد المركزي لفصل الجزيئات الفيروسية عن البكتيريا.

 - الملاحظات:

البكتيريا المصابة بالفيروسات التي تحتوي على DNA مشع ، كانت مشعة، بينما البكتيريا المصابة بالفيروسات التي تحتوي على بروتين مشع، لم تكن مشعة.

 - الاستنتاجات:

 أظهرت هذه التجربة بشكل قاطع أن الحمض النووي هو المادة الجينية المنقولة من الفيروس إلى البكتيريا وليس البروتين.

 خصائص المواد الوراثية:

 لكي يعمل الجزيء كمادة وراثية ، يجب أن يكون له الخصائص التالية:

 ▪︎ قادرا على النسخ، أي إنشاء نسخة طبق الأصل الخاصة به.

 ▪︎يجب أن تكون مستقرة وتركيبية وكيميائية.

 ▪︎يجب أن يكون لها مجال للتغيرات البطيئة (الطفرات) لتتطور. و يتم التعبير عنها في شكل "صفات مندل".

 على الرغم من أن الحمض النووي هو المادة الوراثية في معظم الكائنات الحية ، في بعض الفيروسات ، فإن الحمض النووي الريبي RNA هو المادة الجينية.  في الواقع ، وفقا للدراسات ، كان RNA أول مادة وراثية.  ولكن نظرا لأنه غير مستقر فقد تطور الحمض النووي من الحمض النووي الريبي مع تعديلات كيميائية، مما يجعله أكثر استقرارا وأكثر ملاءمة لنقل المعلومات الجينية.

حقائق حول تشوهات الكروموسومات

 يمكن أن تكون تشوهات الكروموسومات عددية numerical أو بنيوية structural.  يعني الشذوذ العددي أن الفرد إما فقد أحد الكروموسومات من زوج أو لديه أكثر من اثنين من الكروموسومات بدلاً من الزوج.  الشذوذ البنيوي يعني أن بنية الكروموسوم قد تغيرت بإحدى الطرق العديدة.

 ما هي الكروموسومات؟

 الكروموسومات هي الهياكل التي تحمل الجينات.  الجينات هي التعليمات الفردية التي تخبر أجسامنا كيف تتطور وتعمل؛ فهي تتحكم في الخصائص الجسدية والطبية ، مثل لون الشعر وفصيلة الدم وقابلية الإصابة بالأمراض.

 تحتوي العديد من الكروموسومات على جزأين ، يسميان "أذرع" ، مفصولة بمنطقة مضغوطة تعرف باسم السنترومير.  الذراع الأقصر تسمى الذراع "p".  الذراع الأطول تسمى الذراع "q".

 أين توجد الكروموسومات في الجسم؟

 يتكون الجسم من وحدات فردية (الخلايا). يحتوي الجسم على أنواع مختلفة من الخلايا ، مثل خلايا الجلد وخلايا الكبد وخلايا الدم.  يوجد في وسط معظم الخلايا بنية تسمى النواة. هذا هو المكان الذي توجد فيه الكروموسومات.

 كم عدد الكروموسومات التي يمتلكها البشر؟

 العدد النموذجي للكروموسومات في الخلية البشرية هو 46: 23 زوجا، تحتوي على ما يقدر بنحو 20000 إلى 25000 جين.  مجموعة واحدة من 23 كروموسوم موروثة من الأم البيولوجية (من البويضة) ، والمجموعة الأخرى موروثة من الأب البيولوجي (من الحيوانات المنوية).

 من بين 23 زوجا من الكروموسومات ، يُطلق على أول 22 زوجًا اسم كروموسومات جسمية "autosomes".  الزوج الأخير يسمى "الكروموسومات الجنسية sexual".  تحدد الكروموسومات الجنسية جنس الفرد: تمتلك الإناث اثنين من الكروموسومات X ، وللذكور كروموسوم X و Y.  يساهم كل من الأم والأب بمجموعة واحدة من 22 جسمية وكروموسوم جنسي واحد.

 كيف يدرس العلماء الكروموسومات؟

 لمدة قرن من الزمان ، درس العلماء الكروموسومات من خلال النظر إليها تحت المجهر.  من أجل رؤية الكروموسومات بهذه الطريقة ، يجب صبغها staining.  بمجرد صبغها ، تبدو الكروموسومات مثل أوتار ذات " حزم bands" فاتحة ومظلمة ، ويمكن التقاط صور لها.  تسمى خريطة الكروموسوم ، لجميع الكروموسومات الـ 46 بالنمط النووي.  يمكن أن يساعد النمط النووي في تحديد التشوهات في بنية أو عدد الكروموسومات.

 للمساعدة في تحديد الكروموسومات ، تم ترقيم الأزواج من 1 إلى 22 ، مع الزوج الثالث والعشرون المسمى "X" و "Y."  بالإضافة إلى ذلك ، يتم ترقيم الحزم التي تظهر بعد التلوين ؛  كلما زاد الرقم ، كانت تلك المنطقة بعيدة عن السنترومير.

 في العقد الماضي ، تم تطوير تقنيات جديدة تسمح للعلماء والأطباء بفحص تشوهات الكروموسومات دون استخدام المجهر.  تقارن هذه الطرق الأحدث الحمض النووي للمريض بعينة الحمض النووي العادية.  يمكن استخدام المقارنة للعثور على شذوذ الكروموسومات حيث تختلف العيّنتان.

 إحدى هذه الطرق تسمى اختبار ما قبل الولادة غير الجراحي noninvasive prenatal testing. هذا اختبار لفحص الحمل لتحديد ما إذا كان الطفل لديه فرصة متزايدة للإصابة باضطرابات كروموسوم معينة.  يفحص الاختبار الحمض النووي للطفل في دم الأم.

 ما هي تشوهات الكروموسومات؟

 هناك أنواع عديدة من تشوهات الكروموسومات.  ومع ذلك ، يمكن تنظيمها في مجموعتين أساسيتين: التشوهات العددية والتشوهات البنيوية او الهيكلية.

 التشوهات العددية:

 عندما يفقد الفرد أحد الكروموسومات من زوج ، فإن الحالة تسمى أحادية الكروموسوم  monosomy.  عندما يكون لدى الفرد أكثر من كروموسومين بدلاً من زوج ، فإن الحالة تسمى التثلث الكروموسومي trisomy.

 مثال على حالة ناجمة عن تشوهات عددية هي متلازمة داون ، والتي تتميز بالتخلف العقلي، صعوبات التعلم، مظهر الوجه المميز، ضعف التوتر العضلي (نقص التوتر) في الطفولة.  يمتلك الفرد المصاب بمتلازمة داون ثلاث نسخ من الكروموسوم 21 بدلاً من نسختين.  لهذا السبب ، تُعرف الحالة أيضًا باسم Trisomy 21.

 مثال على monosomy ، حيث يفتقر الفرد إلى الكروموسوم ، هو متلازمة تيرنر Turner.  

في متلازمة تيرنر ، تولد الأنثى بكروموسوم جنسي واحد فقط ، وهو X ، وعادة ما تكون أقصر من المتوسط ​​وغير قادرة على الإنجاب ، من بين صعوبات أخرى.

 التشوهات الهيكلية: يمكن تغيير بنية الكروموسوم بعدة طرق.

١. الحذف deletion: جزء من الكروموسوم مفقود أو محذوف.

٢. المضاعفة duplication: يتم تكرار جزء من الكروموسوم ، مما ينتج عنه مادة وراثية إضافية.

 ٣. النقل translocation: يتم نقل جزء من كروموسوم واحد إلى كروموسوم آخر.  هناك نوعان رئيسيان من النقل.  في الانتقال المتبادل reciprocal translocation ، تم تبادل مقاطع من اثنين من الكروموسومات المختلفة.  في عملية نقل روبرتسونيان Robertsonian translocation ، تم ربط كروموسوم كامل بآخر في السنترومير.

 ٤. الانقلاب inversion: انكسر جزء من الكروموسوم وانقلب رأسا على عقب وأعيد توصيله.  نتيجة لذلك ، فإن المادة الجينية مقلوبة.

٥. الحلقات rings: انكسر جزء من الكروموسوم وشكل دائرة أو حلقة.  يمكن أن يحدث هذا مع أو بدون فقدان المادة الوراثية.

 تحدث معظم تشوهات الكروموسومات على شكل خلل في البويضة أو الحيوانات المنوية.  في هذه الحالات ، يكون الشذوذ موجودا في كل خلية من خلايا الجسم.  ومع ذلك ، تحدث بعض التشوهات بعد الحمل ؛  ثم بعض الخلايا بها خلل والبعض الآخر لا.

 يمكن أن تكون تشوهات الكروموسومات موروثة من أحد الوالدين (مثل الانتقال) أو تكون "De novo" (جديدة على الفرد).  لهذا السبب ، عندما يُكتشف أن الطفل يعاني من خلل ما ، غالبا ما يتم إجراء دراسات الكروموسوم على الوالدين.

 كيف تحدث تشوهات الكروموسومات؟

 عادة ما تحدث تشوهات الكروموسومات عندما يكون هناك خطأ في انقسام الخلية.  هناك نوعان من انقسام الخلايا ، الانقسام المتساوي mitotic والانقسام الاختزالي او المنصف meiosis.

 ينتج الانقسام المتساوي خليتين مكررتين من الخلية الأصلية.  خلية واحدة بها 46 كروموسوم تنقسم وتصبح خليتين مع 46 كروموسوم لكل منهما.  يحدث هذا النوع من انقسام الخلايا في جميع أنحاء الجسم ، باستثناء الأعضاء التناسلية.  هذه هي الطريقة التي يتم بها تصنيع واستبدال معظم الخلايا التي يتكون منها الجسم.

 ينتج الانقسام الاختزالي الخلايا التي تحتوي على نصف عدد الكروموسومات ، 23 ، بدلاً من 46 الطبيعي. هذا هو نوع الانقسام الخلوي الذي يحدث في الأعضاء التناسلية ، مما ينتج عنه البويضات والحيوانات المنوية.

 في كلتا العمليتين ، من المفترض أن ينتهي العدد الصحيح من الكروموسومات في الخلايا الناتجة.  ومع ذلك ، يمكن أن تؤدي الأخطاء في انقسام الخلية إلى وجود عدد قليل جدًا من نسخ الكروموسوم أو عدد كبير جدًا منها.  يمكن أن تحدث الأخطاء أيضًا عند تكرار الكروموسومات.

 العوامل الأخرى التي يمكن أن تزيد من خطر حدوث تشوهات الكروموسومات هي:

 عمر الأم: 

تولد النساء بكل البيض الذي سيحصلن عليه في أي وقت.  يعتقد بعض الباحثين أن الأخطاء يمكن أن تظهر في المادة الوراثية للبيض مع تقدم العمر.  تتعرض النساء الأكبر سنًا لخطر ولادة أطفال يعانون من تشوهات في الكروموسومات أكثر من النساء الأصغر سنًا.  نظرًا لأن الرجال ينتجون حيوانات منوية جديدة طوال حياتهم ، فإن عمر الأب لا يزيد من خطر حدوث تشوهات في الكروموسومات.

 البيئة: 

على الرغم من عدم وجود دليل قاطع على أن عوامل بيئية معينة تسبب تشوهات الكروموسومات ، فلا يزال من الممكن أن تلعب البيئة دورًا في حدوث الأخطاء الجينية.