تساؤلات - لماذا تنتشر الخلايا السرطانية عبر الأوردة لتصبح سرطانا خبيثا ولكن لا تنتشر عبر الشرايين؟

السلام عليكم،

بعد البحث في عدة مراجع و للاجابة عن ذلك نقول ان الاجابة المختصرة عن هذا التساؤل هي : اختلاف تركيب الاوردة مقارنة بالشرايين. لنتعرف على المقصود بذلك.

تركيب الاوعية الدموية و تلاؤمها مع وظيفتها:

 من اكبر الشرايين الى أصغرها تحاط تماما بالعضلات الملساء - و بسمك خلية صغيرة في أصغرها، ولكن غالبا ما تكون سميكة من خليتين إلى أربع خلايا. يتم أيضا ربط الخلايا البطانية التي تبطن الوعاء بإحكام ببعضها البعض.

 تحتوي الأوردة على جدران غير مكتملة أكثر مع وجود فجوات أكبر بين الخلايا. أصغرها (الأوردة بعد الشعيرات الدموية) ليس لها عضلات ملساء على الإطلاق والأكبر منها قليلا لا تحتوي إلا على عضلات ملساء غير مكتملة. و جدرانها مسامية أكثر بكثير من جدران الشرايين.

 لفهم كيفية ارتباط ذلك بانتقال السرطان، دعنا أولاً نفكر في مسألة ذات صلة - كيف تخرج الخلايا من مجرى الدم. تؤدي خلايا الدم البيضاء كما تعلم، أدوارها بشكل رئيسي في الأنسجة المحيطة بالأوعية الدموية وعليها مغادرة مجرى الدم.  مجرى الدم هو مجرد مترو انفاق الذي يأخذونه للعمل؛ يقع مكتبهم في الأنسجة الضامة والأنسجة الأخرى خارج مجرى الدم.

يسمى انتقالها و زحفها من وعاء دموي إلى النسيج المجاور بالهجرة emigration.  الشكل يظهر هجرة خلايا الدم البيضاء المتعادلة لنسيج تعرض للالتهاب.

تنجذب خلايا الدم البيضاء وخصوصا المتعادلة إلى موقع العدوى او الالتهاب بسبب إطلاق السيتوكينات من الأنسجة المصابة. تسمى هذه العملية بالانجذاب الكيميائي CHEMOTAXIS. خلال هذه الهجرة ، قد تترك العدلات الدورة الدموية وتدخل حيز الأنسجة عن طريق تسرب كريات الدم البيضاء DIAPEDESIS.

تصور العديد من الكتب والمصادر هذا الأمر وتصفه على أنه يحدث عبر جدران الشعيرات الدموية، كما يوحي الرسم التوضيحي أعلاه.  ولكن في الواقع يحدث هذا أكثر بكثير عبر الجدران الرقيقة للأوردة بعد الشعيرات الدموية، والتي تكون أكثر مسامية ويسهل على خلايا الدم البيضاء عبورها. وفقا للمبدأ نفسه، يبدو أنه من السهل بشكل خاص أن تدخل الخلايا السرطانية المنتشرة إلى مجرى الدم عبر الأوردة.

في هذه المقارنة الفوتوغرافية، يمكنك أن ترى بوضوح كيف أن الوريد الموجود على اليسار له جدار أرق بكثير من الشريان الموجود على اليمين. يحتوي جدار هذا الشريان على طبقتين إلى ثلاث طبقات من العضلات الملساء ، بينما يحتوي الوريد على القليل من العضلات أو لا يحتوي على أي شيء. الصورة التالية بعد هذا تظهر أيضا المبدأ جيدا. من السهل معرفة لماذا تجد الخلايا السرطانية أن دخولها إلى الوريد أسهل بكثير من دخولها إلى الشرايين.

مع ذلك، فإن الأوردة ليست هي الطريق الوحيد للورم الخبيث.  أحد الأسباب الشائعة الأخرى، لنفس سبب مسامية الأوعية، هو عن طريق الأوعية اللمفاوية والعقد الليمفاوية.  انتشار سرطان الثدي إلى الغدد الليمفاوية في الإبط (العقد الإبطية) هو حالة شائعة.  يمكن أن ينتشر السرطان أيضا على طول الأسطح الخارجية للأوعية الدموية والأعصاب وعلى طول الأسطح الظهارية. 

هذه نشرة موجزة بلغة واضحة قد يجدها البعض مفيدة.

حقائق حول انتشار السرطان metastasis

إعادة خياطة الحمض النووي: مستقبل تحرير الجينوم

 إعادة خياطة الحمض النووي: مستقبل تحرير الجينوم

من فلم الخيال العلمي "Jurassic Park" إلى واقع الأطعمة المعدلة وراثيا، فإن فكرة تخصيص النباتات والحيوانات وحتى الجينوم البشري قد أبهرتنا لعقود. هذا الهوس ليس مفاجئا بالنظر إلى التأثير الملحوظ للهندسة الوراثية على حياتنا ، والوعد الذي تحمله لمستقبلنا. "الأرز الذهبي" المحسن، الذي يوفر جرعتك اليومية من فيتامين أ، ونباتات الحور المعدلة التي تساعد على تقليل التلوث، والأنسولين البشري المهندس لمرضى السكري، هي بعض الطرق التي أدت بها الهندسة الوراثية إلى تحسين نوعية حياة الإنسان.

 ولكن، كما تتخيل، فإن تعديل جينات الكائن الحي ليس بالأمر السهل. الأمر ليس بهذه البساطة مثل إزالة الأجزاء التي لا تعجبك باستخدام الممحاة. إنه ينطوي على إجراء تغييرات على المستوى الجزيئي معقدة وصعبة.

 تاريخيا، كانت هذه هي مشكلة الهندسة الوراثية؛ فهي مملة وتستغرق وقتا طويلاً وليست فعالة للغاية. يمثل "تحرير الجينوم Genome editing" فرعا جديدا من الهندسة الوراثية يحاول تصحيح هذه المشكلات. إنها أبسط بكثير وأكثر كفاءة بكثير من الطرق التقليدية للهندسة الوراثية.

خياطي الجينوم:

يستخدم تحرير الجينوم "انزيمات النيوكليازيز nucleases"، وهي بروتينات تعمل مثل المقص الجزيئي ولديها القدرة على قطع الحمض النووي في مواقع محددة.  يحتوي كل إنزيم نيوكليز على تسلسل فريد من الحمض النووي يتعرف عليه ويقطعه. يسمح هذا للعلماء بتكييف المادة الجينية عن طريق إضافة أو إزالة أو استبدال أجزاء من الجينوم. باستخدام هذه التقنية، يمكن للمرء إزالة الأجزاء السيئة وغير الصحية من الجينوم وإضافة نسخ أفضل وصحية من الحمض النووي، مما أحدث ثورة في الطريقة التي نعالج بها الأمراض لدى البشر.

 سعى العلماء لتطوير أساليب آمنة وموثوقة لتحرير الجينوم لمساعدة البحث العلمي ، وكذلك الطب. منذ عام ٢٠٠٤ و الى الان سعى العلماء لتطوير عملية تحرير الجينوم، كان من اشهرها عندنا طور باحثون في جامعة ستانفورد وجامعة هارفارد ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ومؤسسات علمية رائدة أخرى في جميع أنحاء العالم طريقة تحرير الجينوم المسماه CRISPR-Cas.

 الاساسيات:

CRISPR اختصارا ل : Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats، و التي تعني التكرارات المتناظرة القصيرة المنتظمة المتباعدة بشكل منتظم. تستخدم التقنية بروتين نيوكلييز يسمى Cas9.

 

ما الذي يميز نيوكلييز Cas9؟ 

إنه أذكى من النيوكليازات أخرى! تعتمد منطقة الحمض النووي التي يرتبط بها Cas9 على جزيء آخر يسمى الدليل  The Guide RNA. فكر في الموضع على الجينوم الذي يحتاج Cas9 إلى الوصول إليه كعنوان، والذي يتم تمثيله بواسطة تسلسل DNA. يحتوي دليل RNA على عنوان DNA هذا مبرمجا فيه ويعمل كجهاز GPS لتوجيه Cas9 إلى هذا الموقع على الحمض النووي.  

ما هي ميزة هذه الخاصية المميزة لـ Cas9؟  

يسمح للعلماء باختيار المكان الذي يستهدفه Cas9 على الحمض النووي. من خلال تغيير عنوان الحمض النووي على دليل الحمض النووي الريبي ، يمكننا الآن توجيه Cas9 إلى أي موقع مرغوب فيه على الجينوم.

لنفترض أننا نحاول علاج مرض نعلم أنه سببه جين معيب.  يمكننا على وجه التحديد استهداف Cas9 الخاص بنا باستخدام دليل RNA المناسب للجين المعيب على الحمض النووي حيث يمكن تصنيعه إما لإيقاف عمل الجين أو استبدال الجين بنسخة صحية.  هذا ممكن لأنه بمجرد وصوله إلى الموقع المستهدف المطلوب، يقسم بروتين Cas9 الحمض النووي على كلا الخيطين. على الفور، تجند الخلية آلية الإصلاح الخاصة بها لتصل الحمض النووي المقسوم معا مرة أخرى.

 ومع ذلك، قبل إجراء الإصلاح، يمكن بعد ذلك معالجة النظام لإزالة عدد قليل من النيوكليوتيدات في ذلك الموقع، مما قد يؤدي إلى فقدان قدرة الجين على العمل. أو يمكن للنظام إدخال او استبدال تسلسل الحمض النووي في الجين. في كلتا الحالتين، ستكون النتيجة النهائية هي كائن حي معدّل وراثيا، ونأمل أن يكون المريض قد شُفي.

تطور سريع و تطبيقات كثيرة:

ان نظام كريسبر يعد بأشياء عظيمة لمستقبل العلاج الجيني القائم على الخلايا الجذعية والطب التجديدي. بعد اكتشاف CRISPR-Cas كان هنالك تسارع لتطبيق التقنيه و ظهر العديد من الابحاث و بعض الدلائل على نجاحها. كان من اشهرها، تحاول شركة في ماساتشوستس تدعى Editas Medicine تكييف هذه التكنولوجيا لاستخدامها في بيئة سريرية لعلاج الأمراض البشرية. بدأ العلماء منذ نشر اولى ابحاث تقنية كريسبر في العمل على تحقيق ذلك من خلال إجراء تجارب التحرير هذه في مزارع الخلايا البشرية و كانت تعطي نتلئج بنجاح كبير.

 ايضا، تمكنت مجموعات أبحاث كوان وروسي في جامعة هارفارد من تعديل خلايا الدم الجذعية البشرية بطريقة لا يمكن أن تصاب بعد الآن بفيروس نقص المناعة البشرية. يأمل العلماء المشاركون في هذا البحث أن يتم استخدام هذه الخلايا المهندسة يوما ما لعلاج مرضى فيروس نقص المناعة البشرية. بينما لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به لتحقيق هذا الحلم، فإن المستقبل الذي يتم فيه تحرير جينوم المريض مباشرة لإزالة الجين المسبب للمرض أو علاج المرضى بالخلايا الجذعية المعدلة ليس بعيدا. كانت هناك أيضا العديد من الفوائد المباشرة لتقنية CRISPR-Cas. وقد زود العلماء بأداة سهلة لصنع كائنات معدلة وراثيا.

مخاوف مستقبلية:

 ولكن، مع التكنولوجيا التي تتطور بسرعة كبيرة ، يجب توخي الحذر وضبط النفس مع الاستخدام. كلما زادت سهولة الاستخدام، زاد الخوف وإمكانية إساءة الاستخدام.  كما هو الحال مع أي تقنية هندسة وراثية ، أثار كريسبر-كاس العديد من المخاوف الأخلاقية في كل من المجتمع العلمي وكذلك عامة الناس. يتمثل الشاغل الأكبر في أن ما يبدأ بتحرير الجينوم البشري لعلاج الأمراض يمكن أن يتحول بسرعة إلى التحرير من أجل الراحة أو المتعة.

 أحد الاهتمامات الخاصة بين العلماء هو التعديلات التي يتم إجراؤها على خلايا السلالة الجرثومية البشرية - أي الحيوانات المنوية أو البويضة.  هذه تغيرات جينية ستنتقل فعليا عبر الأجيال ويخشى العلماء من احتمال حدوث آثار جانبية غير متوقعة لذلك. بالإضافة إلى ذلك، هناك مخاوف أخلاقية للأشخاص الذين يسيئون استخدام هذه التكنولوجيا لتعديل الجينوم عمدا لجعل "الأطفال المصممين" بخصائص محسنة. هذه بعض المخاوف الحقيقية التي تجعل العلماء يتوقفون ويوازنون بين إيجابيات وسلبيات استخدام هذه التكنولوجيا.

 على الرغم من هذه الخلافات، لا يمكن لأحد أن ينكر أن تقنية كريسبر-كاس تبشر بالخير أكثر من أي تقنية سابقة لتحرير الجينوم بنجاح. على الرغم من أنه قد لا يكون لدينا بعد سلالة من الأطفال الخارقين أو الديناصورات التي نشأت من الموت، يبدو أن تحرير الجينوم يحول الخيال العلمي ببطء إلى حقيقة.

تحياتي

Adenine

سيرة ذاتية للمرأة التي ستعيد هندسة البشر.- دافا سوبيل

 سيرة ذاتية للمرأة التي ستعيد هندسة البشر.

بقلم الكاتبة : دافا سوبيل Dava Sobel

رابط المقالة الاصلية

قراءات ضمن كتاب:

THE CODE BREAKER: Jennifer Doudna, Gene Editing, and the Future of the Human Race

قاطع الكود: جينيفر دودنا ، تحرير الجينات ومستقبل الجنس البشري. للكاتب والتر ايزاكسون Walter Isaacson.

 أجبرت جائحة فيروس كورونا جينيفر دودنا وإيمانويل شاربنتييه على قبول جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2020 ضمن العالم الافتراضي، بدلاً من حضور حفل ديسمبر السنوي للأكاديمية الملكية السويدية للعلوم في قاعة ستوكهولم للحفلات الموسيقية. حيث كان ملك السويد، كارل السادس عشر سيحضر منح كل منهم ميدالية ذهبية عيار 18 قيراط مع مصافحة تهنئة. تم إلغاء حفل هذا العام ، مثل العديد من الأحداث في كل مكان، لأول مرة منذ عقود.

 إن البحث التاريخي الذي جلب دودنا وشاربنتير إلى قمة الإشادة العالمية لديه القدرة على السيطرة على الأوبئة المستقبلية - إما عن طريق التغلب على الطاعون الفيروسي القادم من خلال تحسين الفحص والعلاج أو عن طريق هندسة البشر بمقاومة أفضل للأمراض مبرمجة في خلاياهم.  إن تقنية تحرير الجينات التي حصلوا عليها ببراءة اختراع، والتي تُعرف بالاختصار CRISPR-Cas9 ، تجعل من الممكن قص وتغيير أجزاء من الحمض النووي بشكل انتقائي كما لو كان هناك الكثير من الحواف التي يجب قصها أو السماح بربطها.  تعتمد هذه الطريقة على الدفاعات التي كانت تستخدمها البكتيريا في معركتها القديمة ضد الفيروسات.

دودنا وشاربنتييه - أمريكية والأخرى فرنسية - هما السادسة والسابعة اللتان تفوزان بجائزة نوبل في الكيمياء في تاريخها الذي يزيد عن قرن.  (كانت ماري كوري في البداية في عام 1911 ، تلتها ابنتها إيرين في عام 1935). تم بالفعل اقتران الأسماء دودنا وشاربنتييه بشكل ملحوظ في عام 2015، عندما فازا معا بجائزة الريادة في العلوم الحياتية Breakthrough Prize in Life Sciences بقيمة 3 ملايين دولار، ومرة ​​أخرى في عام 2018، عندما حصلوا على جائزة كافلي Kavli في النرويج. على الرغم من أنهم لم ينتموا أبدا إلى نفس المؤسسة البحثية، فقد شكلوا تعاونا ناجحا مع بعضهم البعض والعديد من الزملاء في العديد من البلدان من بناء على المصالح المشتركة والصداقة الحميمة والمنافسة.

يحمل تاريخ CRISPR جاذبية واضحة لـوالتر ايزاكسون ، كاتب سيرة كل من ألبرت أينشتاين، بنجامين فرانكلين، ستيف جوبز، و ليوناردو دافنشي. في "The Code Breaker"، أعاد صياغة العديد من موضوعاته السابقة - العلوم والعبقرية والتجربة والرمز والتفكير المختلف - ويخصص كتابا كاملا لموضوع نسائي لأول مرة. قد تكون جينيفر دودنا، البطلة الأصيلة في عصرنا، قاطع الكود لعنوان الكتاب، لكنها ليست سوى جزء من قصة آيزاكسون.  يعد العنوان الفرعي بمدى أوسع: "جينيفر دودنا، تحرير الجينات، ومستقبل الجنس البشري".  قد يبدو هذا وكأنه مبالغة من قبل الناشر، لكن آيزاكسون يكرس الكثير من المناقشات المؤلمة لأخلاقيات تحرير الجينات، خاصة عندما يتعلق الأمر بتغييرات "الخط الجرثومي" التي يمكن أن تنتقل عبر الأجيال و "التحسينات" مثل العيون الخضراء أو معدل الذكاء المرتفع. يمكن للوالدين المحتملين إدخالها في جينومات ذريتهم.

يصف مصطلح "قاطع الشفرة The code breaker" أيضا نظام كريسبر نفسه، والذي يخترق الخيوط المزدوجة لجزيء الحمض النووي الذي يحمل الشفرة الجينية.

يقدم The Code Breaker دودنا في ليلة بلا نوم في أوائل مارس الماضي، قبل أن تصبح كلمة "الإغلاق" كلمة مألوفة. تتوجه هي وزوجها ، عالم الوراثة جيمي كيت في جامعة بيركلي، إلى فريسنو لاستعادة ابنهما المراهق آندي، من مسابقة الروبوتات المقررة في ذلك اليوم.  تركت ساعات قليلة من التفكير دودنا للتشكيك في الحكمة من ترك آندي مع أكثر من ألف طفل آخر في مركز مؤتمرات مغلق، نظرا لشبح الوباء الوشيك. من المفهوم أن آندي ليس سعيدا جدا برؤية والديه مرة أخرى قريبا ، ولكن مع عودة الأسرة التي تم لم شملها ، يتلقى رسالة نصية تعلن إلغاء المسابقة. يجب على جميع زملاء آندي المتحمسين للروبوتات من المدارس على مستوى الولاية مغادرة المبنى على الفور.

هذا مكان جيد لبدء القصة، لأن "The Code Breaker" هي في بعض النواحي مجلة لعام 2020 الخاص بالوباء.  بحلول الفصل الأخير، التحق آيزاكسون بتجربة لقاح. بين رحلة الطريق المحمومة للشخصية الرئيسية والأكمام الملفوفة للمؤلف، هناك مجال لاستكشاف طفولة دودنا، وتتبع مسيرتها المهنية، مقابلة منافسيها و المتعاونين معها، والقلق بشأن التداعيات المستقبلية لثورة CRISPR والاستمتاع بإمكانياتها الإيجابية.

لحسن حظ دودنا، أثبتت قراءتها المبكرة "The Double Helix" لجيمس واتسون، أنها تكوينية formative . لقد استمتعت بتعليقات واتسون اللاذعة حول مظهر عالمة الأحياء البنيوية Structural biology روزاليند فرانكلين وأخذت رسالة مهمة: روزاليند فرانكلين كانت عالمة؛ لذلك يمكن أن تكون جينيفر دودنا واحدة أيضا.  

تنبعث أصداء تلك الكلمات المشجعة من صفحات "The Code Breaker"، وكذلك من كتاب دودنا نفسه، "A Crack in Creation"، الذي كتبته مع تلميذها السابق سامويل ستيرنبيرغ Samuel Sternberg و تم نشره في عام 2017. عنوانه الفرعي: "Gene Editing and the Unthinkable Power to Control Evolution"، تعكس احتراما رصينا لما حققته سنوات من جهدها.

  كتاب "The Code Breaker" عبارة عن مجلد رائع يحتوي على صور ملونة موزعة بسخاء في جميع الأنحاء. بينما تعمل الصور على تحسين سرد القصص، يتم مقاطعة التدفق السردي باستمرار بواسطة العناوين الفرعية وفواصل الفضاء، كما لو كان يحث القارئ على الانتباه.

 يحتفظ آيزاكسون بصلابة وخبرة في التفسيرات العلمية، التي أتقنها من خلال قراءات ومقابلات مكثفة، وكلها موضحة في الهامش. في فصل بعنوان "أنا أتعلم التحرير I Learn to Edit"، حاول بنفسه ان يعدل الحمض النووي باستخدام كريسبر، بتوجيه من بعض زملاء دودنا.

 تظهر معظم مظاهر آيزاكسون من منظور الشخص الأول في "The Code Breaker" ، والتي تعد عديدة، اجتهاده كمراسل.  يحضر المؤتمرات العلمية ومختبرات الجولات ويستشير الخبراء على جانبي الخلاف، بل ويسهل مكالمة هاتفية مهمة بين شخصيتين رئيسيتين.  ومع ذلك ، يحضر نوادي معينة خلصة ببعض من هذه المراجع، كما هو الحال عندما يقوم بتسمية المطاعم التي تحدث فيها المحادثات الرئيسية، بما في ذلك، في حالة واحدة، تبرز القائمة:

 "عندما ينتهي اليوم الأول من العروض التقديمية ، يذهب دودنا و ستيرنبيرغ إلى مطعم غير رسمي في مدينة كويبيك القديمة، لكنني قبلت دعوة من Feng Zhang للانضمام إليه ومجموعة صغيرة من أصدقائه لتناول العشاء. لا أريد فقط سماع وجهة نظره ، ولكني أريد أيضا أن أتفقد المطعم الجديد المبتكر الذي اختاره Chez Boulay، والذي يتميز برغيف اللحم المقرمش، الاسكالوب النيء، سمك الشار القطبي، البيسون المشوي، و نقانق الدم مع الملفوف.

توضح بعض الأقسام الأكثر إثارة في "The Code Breaker" الطريقة التي ارتقى بها باحثو CRISPR إلى مستوى تحدي Covid: لقد طوروا إجراءات اختبار سريعا واستراتيجيات اللقاح - ونشروها في قاعدة بيانات مفتوحة لصالح المجتمع العلمي بأكمله، مما يحفز التقدم ضد هذا العدو.

 تحديات كبيرة تواجه تأليف كتاب عن مجال العلوم النامية.  على الرغم من كل العناية المستثمرة، ناهيك عن التوقيت المثالي لجائزة نوبل، فإن خاتمة "The Code Breaker" تتناقض للأسف مع واقعنا الحالي. إيزاكسون ، الذي كان يستمتع بيومه الرائع في الخريف الماضي على شرفته في الحي الفرنسي في نيو أورلينز، "يمكنه مرة أخرى سماع الموسيقى في الشارع ويشم رائحة الروبيان وهو يغلي في مطعم الزاوية" لم يكن هناك طريقة لمعرفة أن فيروس العدو سوف يرتفع ويتغير بحلول تاريخ نشر كتابه ليصبح معديا أكثر من ذي قبل، على الرغم من أنه كان يشك في احتمال حدوث ذلك.

 بالتأمل في طبيعة البحث العلمي، سمح إيزاكسون لإيمانويل شاربنتييه بالحصول على الكلمات التالية: 

"في نهاية اليوم" ، تقول له، "الاكتشافات هي ما تدوم. نحن فقط نمر على هذا الكوكب لفترة قصيرة. نقوم بعملنا، ثم نغادر ويستلم الآخرون العمل ".

الطفرة في جين MTHFR

 الطفرة في جين MTHFR :

الجين MTHFR:

يوفر هذا الجين تعليمات لصنع إنزيم يسمى

  methylene tetrahydrofolate reductase. 

يلعب هذا الإنزيم دورا في معالجة الأحماض الأمينية ، وهي الوحدات الأساسية للبروتينات.  يعتبر اختزال ميثيلين تتراهيدروفولات مهما للتفاعل الكيميائي الذي يشمل فيتامين فولات (يسمى أيضا فيتامين B9).  على وجه التحديد ، يحول هذا الإنزيم شكلاً من أشكال حمض الفوليك يسمى

 5,10- methylene tetrahydrofolate  (NADPH) 

إلى شكل مختلف من حمض الفوليك يسمى

 5-methyl tetrahydrofolate.  

هذا هو الشكل الأساسي لحمض الفوليك الموجود في الدم ، وهو ضروري لعملية متعددة الخطوات التي تحول الحمض الأميني هوموسيستين إلى حمض أميني آخر "الميثيونين". يستخدم الجسم الميثيونين لصنع البروتينات والمركبات المهمة الأخرى.

الاشكال/المتغيرات الجينية variants لطفرة MTHFR.

 يمكن أن يكون لديك طفرة واحدة أو اثنتين أو لا شيء في جين MTHFR. غالبا ما تسمى هذه الطفرات بالمتغيرات variants او المتشكلات. المتغير هو جزء من الحمض النووي للجين الذي يختلف بشكل عام، أو يختلف من شخص لآخر.

 من غير المرجح أن يساهم وجود متغير واحد غير متماثل الاليلات في المشكلات الصحية. يعتقد بعض الناس أن وجود طفرتين متماثلة الاليلات قد يؤدي إلى مشاكل أكثر خطورة.  هناك نوعان من الطفرات التي يمكن أن تحدث على جين MTHFR.

 المتغيرات/ الاشكال الجينية للطفرة:

💢 C677T.

 حوالي 30 إلى 40% من السكان الأمريكيين قد يكون لديهم طفرة في موضع الجين C677T.  ما يقرب من 25% من الأشخاص المنحدرين من أصل إسباني ، و 10 إلى 15% من أصل قوقازي ، متماثلوا الاليلات في هذا النوع.

💢 A1298C. 

هناك بحث محدود بخصوص هذا المتغير. الدراسات المتاحة بشكل عام تستند إلى الجغرافيا أو الإثنية. على سبيل المثال، ركزت دراسة أجريت عام 2004 على 120 متبرعا بالدم من اصول إيرلندية. من بين المتبرعين ، كان 56 أو 46.7% غير متماثلوا الاليلات لهذا المتغير ، و 11 أو 14.2% متماثلوا الاليلات.

الظروف الصحية المتعلقة بالتغيرات الجينية

 بيلة هوموسيستينية Homocystinuria

 تم تحديد ما لا يقل عن 40 طفرة في جين MTHFR لدى الأشخاص المصابين ببول هوموسيستيني ، وهو اضطراب لا يتمكن فيه الجسم من معالجة الهوموسيستين والميثيونين بشكل صحيح. غالبا ما يصاب الأشخاص المصابون بهذه الحالة بمشاكل في العين وتجلط الدم غير الطبيعي وتشوهات الهيكل العظمي ومشاكل التعلم. معظم الطفرات التي تسبب بيلة هوموسيستينية تغير الأحماض الأمينية المفردة في اختزال ميثيلين تتراهيدروفولات. تضعف هذه التغييرات وظيفة الإنزيم ، وتتسبب بعضها في إيقاف تشغيل الإنزيم.  تؤدي الطفرات الأخرى إلى إنتاج نسخة صغيرة بشكل غير طبيعي وغير وظيفية من الإنزيم.  بدون اختزال ميثيلين تتراهيدروفولات وظيفي ، لا يمكن تحويل الهوموسيستين إلى ميثيونين.  نتيجة لذلك ، يتراكم الهوموسيستين في مجرى الدم ، وتقل كمية الميثيونين.  يُفرز بعض فرط الهوموسيستين في البول (بيلة هوموسيستينية).  لم يحدد الباحثون كيف تؤدي المستويات المتغيرة من الهوموسيستين والميثيونين إلى مشاكل صحية مختلفة تؤثر على أجزاء متعددة من الجسم لدى الأشخاص المصابين ببول هوموسيستينية.

انعدام الدماغ Anencephaly

 وجدت بعض الدراسات أن الاختلافات المتعددة في جين MTHFR ارتبطت بزيادة طفيفة في مخاطر الإصابة بعيوب الأنبوب العصبي، وهي مجموعة من العيوب الخلقية التي تحدث أثناء نمو الدماغ والحبل الشوكي.  يعد انعدام الدماغ أحد أكثر أنواع عيوب الأنبوب العصبي شيوعًا.  يفقد الأفراد المصابون أجزاء كبيرة من الدماغ ولديهم عظام جمجمة مفقودة أو غير مكتملة التكوين.

 اكثر طفرات تعدد الأشكال Polymorphism في جين MTHFR الذي تمت بسبب تغير نيوكليوتيدة واحدة في جين MTHFR.  على وجه التحديد ، يستبدل النيوكليوتيد السيتوسين بالنيوكليوتيد الثايمين في الموضع 677 (يكتب كـ 677C> T).  ينتج عن هذا المتغير الانزيم methylene tetrahydrofolate reductase   مختزل ميثيلين تتراهيدروفولات حيث يمتاز بقلة النشاط في درجات الحرارة العالية. الأشخاص الذين يعانون من تعدد الأشكال 677C> T ،خاصة أولئك الذين لديهم تغير جيني في كلتا نسختين من الجين ،لديهم مستويات مرتفعة من الهوموسيستين في دمائهم (فرط الهوموسيستين في الدم) الناتج عن انخفاض نشاط انزيم مختزل ميثيلين تتراهيدروفولات.

 تعد تعدد الأشكال الجيني MTHFR أمرا شائعا في جميع أنحاء العالم ، حيث يقدر أن 25% من ذوي الأصول الأسبانية و 10 إلى 15% من البيض في أمريكا الشمالية لديهم تعدد الأشكال 677C>T في كلا نسختي الجين. معظم الأشخاص الذين يعانون من تعدد الأشكال الجينية MTHFR لا يعانون من عيوب الأنبوب العصبي ، كما أن أطفالهم عادة لا يتأثرون.

DNA أنا من أنا - احباط ما بعد التخرج: كيف خرب الحمض النووي تقريبا مستقبلا واعدا. الجزء الثاني: التحليل الجيني لتشارلي

 

في الجزء الاول من المقالة، انهى الدكتور بروس كلامه

" أخبرت تشارلي أنني أردت الانتظار لإجراء التشخيص حتى نحصل على مزيد من المعلومات. شرحت لهم دور الاختبارات الجينية، واتفق الجميع على أن ذلك منطقي، لا سيما أنه كان سيئا في تناول دوائين آخرين".

نناقش اليوم التحليل الجيني الذي تم اجراءه لتشارلي و ما عي المتغيرات الجينية لديه و التي ادت الى الاحباط ومحاولته الانتحار.

تحليل الجينات للتغلب على الأزمة.

قد يكون مواجهة تحديات الحياة بشكل مباشر أمرا مخيفا لنا جميعًا - في الواقع ، يمكن أن يبدو الأمر وكأنه معركة مع رهانات الحياة والموت. أردت أن أعطي تشارلي كل أداة يحتاجها للتغلب على تحديات مرحلة البلوغ، وهذا يعني تحليل جيناته لمعرفة أين قد يكون لديه نقاط ضعف في صحته العقلية. بعد كل شيء، أن تكون بصحة عقلية جيدة هو عامل كبير في القدرة على التغلب على أزمات مرحلة الحياة.  كما اتضح، كانت نتائج الاختبار الجيني لتشارلي أكثر صلة بصراعاته.

 كان لدى تشارلي المتغيرات الجينية التالية:

 SLC6A4 L (G) / S:

 أحد سببين كان لديه رد فعل سلبي لدواء الزولوفت، والثاني يتعلق بتشخيصه الخاطئ بالاكتئاب المهيج.

CACNA1C

  (the roller coaster ride/mood swing gene”) جين تغير المزاج )

 COMT Val / Val: مرتبط بضعف الأداء والذاكرة.

 و MTHFR (مسؤول عن سلسلة التوريد في الدماغ لإنتاج ناقلات عصبية تنظم الحالة المزاجية مثل السيروتونين والنورادرينالين والدوبامين).  

خلقت هذه الجينات ضعفا أكبر فيه بسبب طغيانه على تحديات مرحلة الحياة التي واجهها. ومع ذلك، في الوقت نفسه، قدموا لي مسارا واضحا للمضي قدما لوصف الأدوية التصحيحية بدقة أكبر. التقيت أنا وتشارلي وحدنا في المرة القادمة.

 "تشارلي ، أعتقد أن لديك اضطراب ثنائي القطب. بالإضافة إلى ذلك، أنت تكافح مع بعض تحديات مرحلة الحياة التي يواجهها أي شاب بالغ ".  لم يسمع حتى إجابتي الثانية ، لأنه كان حزينا للغاية بسبب تشخيصه باضطراب ثنائي القطب. "لا دكتور، لا ثنائي القطب، لا أستطيع أن أكون ثنائي القطب، أنا فقط لا أستطيع ولن أقبل ذلك تحت أي ظرف من الظروف.  سوف تنفصل بوني عني".  وبهذا نهض لمغادرة المكتب. 

خوفا من أنه قد لا يعود أبدا، ثم ينتهي به الأمر بالعجز أو ما هو أسوأ، سرعان ما صرخت، "حسنًا ، تشارلي ، يمكن أن يكون صرع الفص الصدغي بدلاً من حالة ثنائية القطب، نتيجة لإصابة دماغك. في كثير من الأحيان يمكن أن يحاكي هذا التشخيص الاضطراب ثنائي القطب، وعادة ما تكون نتائج مخطط كهربية الدماغ سلبية.  لقد عالجت العديد من قدامى المحاربين الذين يعانون من أعراض تشبه أعراضك تماما، والذين أصيبوا بإصابات في الرأس ، وبمرور الوقت كانت مشاكلهم مرتبطة بشكل واضح بالنوبات ". توقف في مساره، واستدار، وقال، "ما هذا يا دكتور؟  انا لم اسمع بهذا من قبل.  أنا مصاب بالصرع؟  كيف يمكن أن يكون ذلك كما هو الحال مع تعويذتي التي لا أفقدها أبدا؟ "  أخبرته أنه إذا جلس فسأشرح له ، وها هو التشخيص المقبول له أكثر بكثير.

وهكذا شرعنا في دورة علاج استمرت لأكثر من عامين. لقد نجحنا في تثبيت تقلبات مزاجه (نوباته) من خلال معالجة البديل الجيني لقناة الكالسيوم مع حاصرات قنوات الكالسيوم (التي تصادف أيضا أن تكون مضادات للنوبات و الاختلاجات anticonvulsants) ، و الكاربامازيبين  carbamazepine الذي ساعد البعض، ثم أضفنا لاموتريجين lamotrigine الذي بدأ في إحداث تحسن كبير. هدأت تقلبات مزاجه ونوباته، وتحسن نومه.  بعد ذلك ، عالجنا ضعفه الإدراكي حيث كان جين COMT الخاص به يدمر الكثير من الدوبامين والنورادرينالين الذي يحتاجه للوظائف التنفيذية والذاكرة من خلال إضافة مودافينيل Modafinil، قمنا بزيادة هذه الناقلات العصبية وتحسين الإدراك، مع عدم زعزعة الحالة المزاجية التي قد تكون خطرة مع الأدوية المنشطة الموصوفة عادة.

 التقينا أسبوعيا للعلاج بالكلام، وساعدناه في حزنه على فقدان عدد من زملائه في المدرسة الثانوية الذين لقوا حتفهم في وقت مبكر ووفيات مروعة بسبب الجرعات الزائدة ، وحوادث السيارات.  ساعدناه على الانفصال عن والديه وأصبح أقل اعتمادا عليهما عاطفيا، والتوجه نحو بوني للحصول على الدعم العاطفي والحب والألفة.

بهذا تنتهي قصة تشارلي و كيف ان بعض الاضطرابات العصبية و النفسية يكون منشأها خللا جينا و لا تنفع معها العلاجات التقليدية. كل هذا يؤكد و يعزز من ان يكون التحليل الجيني شرطا للتثبت من تشخيص اي مرض.

دمتم بالف خير

DNA أنا من أنا - احباط ما بعد التخرج: كيف خرب الحمض النووي تقريبا مستقبلا واعدا

 

نبدا "سلسلة DNA أنا من أنا"، بترجمة لمقالة بعنوان:

 "احباط ما بعد التخرج: كيف خرب الحمض النووي تقريبا مستقبلا واعدا"

Graduation Blues: How DNA Almost Sabotaged a Promising Future

 بقلم  دكتور بروس كيهر Bruce Kehr

د. بروس مؤسس ورئيس قسم الطب النفسي في بوتوماك Potomac Psychiatry، حيث صنفت "كأفضل مقدم رعاية للطب النفسي في ماريلاند" في عام 2020 من قبل جلوبال هيلث آند فارما.  
حصل على لقب "أفضل طبيب" في مجلة Washingtonia في كل من السنوات الثماني الماضية.  الدكتور بروس هو المؤلف الأكثر مبيعا والذي تمت قراءة أعماله من قبل أكثر من 800000 شخص في 206 دول.

 في كل مرحلة من مراحل الحياة، تنشأ أزمة مختلفة. من السؤال "هل أنا جيد مثل أصدقائي وزملائي الطلاب؟ طول الطريق إلى "هل عشت حياة طيبة؟"

عملي متجذر في فكرة أن كل مرحلة من مراحل الحياة تجلب معها هذه الأزمات، ومن مسؤوليتنا التغلب عليها من أجل النمو. يمكن للمعالج أن يكون ذا قيمة كبيرة في مساعدة الأفراد على التغلب على المشاعر الشديدة التوتر التي تأتي مع أزمات النمو، والظهور كذات أقوى وأكثر سعادة.

لا توجد مرحلة حياة أصعب أو أسهل من أي مرحلة أخرى.  بعد قولي هذا، يبدو أننا أصبحنا أكثر وعياً بالطبيعة الوجودية لهذه الأزمات مع بلوغنا سن الرشد. من وجهة نظر مرحلة الحياة، فإن العقد من سن 20 إلى 30 عاما محفوف بأربع أزمات ضخمة: الانفصال عن المنزل، تشكيل الهوية، بدء الحياة المهنية، و العثور على شخص تحبه.  يجب أن يتم التنقل في كل واحدة وإتقانه من أجل الانتقال إلى حياة البالغين المرضية.  وكما لو أن كل هذه العقبات الأربع لم تكن تمثل تحديا كافيا في حد ذاتها، فلنضيف إلى هذا المزيج بعض "جينات الضعف" التي يمكن أن تجعل مسار التنقل أكثر صعوبة.  

اليوم ، أريد أن أخبركم بقصة تشارلي. جاء هذا الشاب البالغ لرؤيتي في ذروة أزمة وجودية في سن الرشد. من خلال إجراء اختبار جيني، وتحليل جيناته، وتطوير نظام لكل من الأدوية الموصوفة وتغييرات في نمط الحياة، تمكنا من تجهيزه لتخطي هذه العقبات بأقل ضرر ذاتي وجانبي، والظهور بصحة جيدة وكامل في مرحلة البلوغ الكامل. 

قصة تشارلي:

 قدم لي تشارلي في يأس عميق في وقت مبكر من سنته الجامعية الأخيرة. مع هيكله الضخم للاعب كرة القدم، والمظهر الجميل المتين، والسحر الجنوبي، بالنسبة لشخص غريب، قد يعتقد أنه صنعه في الظل.  ومع ذلك ، يمكن أن تكون المظاهر خادعة.  كان تشارلي على وشك أن يخرج من الكلية، كان يشرب بشراهة، يقوم بتناول الكوكايين من حين لآخر ، و يدخل في معارك في الحانة. في الصيف الماضي، خلال إحدى تلك المعارك، صُدم في رأسه بواسطة إطار حديد، وفقد وعيه، وأبلغ عن تفاقم أعراض ADHD الكامنة و "نوبات" حيث كان يحدق في الفضاء و "منطقة الخروج Zone out ". بالإضافة إلى ذلك، كان يعاني على مدار العامين الماضيين من تقلبات مزاجية، التهيج، نوبات الغضب، و الأرق.  كانت نتائج التصوير بالرنين المغناطيسي وتخطيط كهربية الدماغ طبيعية، وقد أحاله طبيب الأعصاب إليّ للتقييم والعلاج.

 بنبرة فكاهية مرحة، بدأ تشارلي ... "دكتور ، أنا بخير حقا.  عائلتي تحقق الكثير من كل هذا. أنا فقط أحب أن أحظى بالمرح والاحتفال كما فعلت في المدرسة الثانوية.  وكانت أختي "المحامية" (كانت في الواقع طالبة قانون) متحفظة للغاية. يتوقع والداي أن أكون مثلها تماما لكنني رجل.  وتلك الانكماشات الأخرى التي رأيتها جعلتني أسوأ.  وصف أحدهم لي عقار زولوفت Zoloft و لقد اذهب عقلي.  لقد أصبت بفظاظة و ممتلئ بالغضب، لم أستطع النوم إلا لساعات قليلة في الليل. وجعلتني دواء الأديرال Adderall مفرطا للغاية كما لو اني حصلت على جرعة زائدة. انهى كلامه قائلا "سأكون أفضل حالا إذا تركني الجميع وحدي!"

قال تشارلي كل هذا أمام والديه وشقيقته في جلسته الأولى، وأثناء حديثه، بدأ كل منهم يتقلب في مقاعده. انفجرت والدته بالبكاء وتحدثت عن مدى خوفها من تلقي "المكالمة" التي تلقتها الأمهات الأخريات اللاتي تعرفهن - تلك التي قيل لك فيها إن ابنك قد مات. نظر والده بصرامة في صمت.  وواجهته أخت تشارلي ، "أنت تجعل أمي وأبي وأنا قلقان عليك. عيب عليك.  هل تريد أن ينتهي بك الأمر مثل جيمي وبادي؟ "

 كان جيمي وبودي اثنين من أصدقاء تشارلي السابقين في المدرسة الثانوية - توفي أحدهما في حادث سيارة والآخر انتحر.  توضح وفاتهم مدى صعوبة الصراع من أجل التغلب على الأزمات الوجودية في مرحلة البلوغ الناشئة بالنسبة للعديد من الشباب - ومدى أهمية طلب المساعدة بينما يمكنك ذلك ، تماما كما كان يفعل تشارلي.

 كان دوري. و كان هدفي بسيطا: أردت مساعدة تشارلي على فهم أنه لم يكن وحيدا في معاناة هذه التحديات - وأن التغلب عليها أمر بالغ الأهمية لرفاهيتنا. قررت التركيز على تحديين على وجه الخصوص: انفصاله عن الوطن وتشكيل هويته الخاصة.

 "تشارلي ، نحب جميعا أن نخرج ونقضي وقتا ممتعا، وبالطبع عليك أن تكون رجل وتتخذ قراراتك الخاصة ، وليس تلك التي يخبرك بها" الأم "و" الأب ". انا احترم هذا. عليك أن تجد طريقك في الحياة وتكتشف ما هو. في الوقت نفسه، كان هناك شيء أو أشياء تتدخل في كيفية حدوث ذلك بالنسبة لك، وتلك الضربة على رأسك، بينما تجعلك تنام لفترة من الوقت، كانت بمثابة دعوة للاستيقاظ من نوع ما.  إذا استمرت حياتك كما كانت مؤخرا، فماذا تعتقد أنه سيكون عليك؟ "

 لأول مرة في الجلسة بدا جادا، فكر للحظة ثم نظر في عيني، "دكتور، أختي على حق، قد ينتهي بي الأمر مثل جيمي وبادي، ولا يمكنني فعل ذلك بعائلتي، أو بصديقتي بوني. هل بإمكانك مساعدتي؟ ماذا بعد؟ ما هو تشخيصي؟ هل هي جادة؟.

 أخبرت تشارلي أنني أردت الانتظار لإجراء التشخيص حتى نحصل على مزيد من المعلومات. شرحت لهم دور الاختبارات الجينية، واتفق الجميع على أن ذلك منطقي، لا سيما أنه كان سيئا في تناول دوائين آخرين.

تابعونا في الجزء الثاني لمعرفة ما هي الفحوص و تحليلاتها، ما هو مرض تشارلي و كيف تم علاجه.

ADENINE 

وراثة لون العيون

 أزرق ، بني ، أخضر ، رمادي أو مزيج من عدة ألوان .

عيون كل شخص مختلفة وتأتي مع العديد من الفروق الدقيقة في الألوان.  

لكن ما هي العوامل التي تحدد لون العين؟

سنجيب عن هذا السؤال و عن الحالات التي يمكن أن يختبئ فيها المرض خلف لون غير عادي للعين أو شذوذ لوني.

كيف يتم تكوين لون العيون؟

عندما نتحدث عن لون العيون، فإننا في الواقع نعني فقط لون القزحية.  يعتمد لون العين الذي يمتلكه شخص ما على كمية مادة الميلانين الموجودة في قزحية العين. الميلانين هو صبغة حمراء أو بنية أو سوداء تؤثر على لون القزحية.  تؤدي النسبة العالية من الميلانين إلى لون قوي داكن ونسبة منخفضة إلى لون فاتح ضعيف. بمعنى آخر، العيون الزرقاء ناتجة عن انخفاض نسبة الميلانين في القزحية، بينما العيون البنية والداكنة جدا بها نسبة أعلى من الميلانين. 

العيون الخضراء والرمادية بين هذين الطرفين. ومع ذلك، تتغير نسبة الميلانين في مجرى الحياة، فالأطفال من أسلاف أوروبا الوسطى، على سبيل المثال، عادة ما يكون لديهم عيون زرقاء بعد الولادة مباشرة، ولكن بمرور الوقت تزداد نسبة الميلانين ويصبح لون العين أغمق. عادة ما يكون لون العيون ثابتا بين السنة الأولى والثانية من العمر، ولكن حتى في مرحلة البلوغ يمكن أن يخضع لتغييرات طفيفة.  ومع ذلك، في معظم الحالات، يصبح لونه أغمق ونادرا ما يكون أفتح.

لون العين الأكثر شيوعا هو البني. 90% من سكان العالم لديهم عيون بنية إلى سوداء تقريبا. يتم توزيع نسبة 10% المتبقية على الألوان الأخرى، مع 2 إلى 4% من اللون الأخضر و هو أندر الوان العين. 

بالمناسبة، يمكن العثور على أكبر نسبة من الأشخاص ذوي العيون الزرقاء في إستونيا حيث تبلغ حوالي 95% من السكان لديهم عيون زرقاء ثم تتبعها فنلندا بحوالي 90٪.

كيفية توريث لون العيون؟

 تعتمد كمية الميلانين التي تنتجها خلايانا على العديد من العوامل الوراثية. على عكس الصفات الاخرى مثل فصيلة الدم، لا يمكن تحديد لون العين المستقبلية للطفل الذي لم يولد بعد مسبقا. من الممكن فقط إعطاء احتمالات النسبة المئوية لتطور لون معين للعين.

لفترة طويلة كان يُفترض أن نموذج دافنبورت كان صالحا لوراثة لون العين. وفقا لهذا النموذج، فإن جينا واحدا هو المسؤول عن تحديد لون العين. الجين الخاص بالعيون البنية هو أكثر انتشارا من جين العيون الزرقاء. لذلك إذا كان أحد الوالدين لديه عيون بنية والآخر أزرق، فإن نموذج دافنبورت يعني أن الطفل سيطور عيون بنية. ومع ذلك، هذا ليس هو الحال في كثير من الأحيان، لأنه حتى العيون الخضراء أو الرمادية تظهر في مثل هذه الحالات. هذا لأن وراثة لون اغشية القزحية في العين يتم تحديدها من خلال عدة جينات، لذلك فإن العديد من الجينات تؤثر على لون العين. 

حتى الآن، لم يتمكن الباحثون من تحديد الجينات بالضبط.  ومع ذلك، فإن ما هو معروف هو أن كل إنسان لديه المعلومات الخاصة بلونين للعين في مادته الوراثية.

إذا كنت تريد على الأقل تخمين لون العين الذي سيطوره طفلك قبل ولادته ، فعليك أن تنظر إلى شجرة عائلة أطول.  إن تكرار ألوان معينة للعين في الأجيال السابقة يعطي على الأقل إشارة إلى لون العين الذي يمكن أن ينتقل إلى الطفل مع بعض الاحتمالات.

 ومع ذلك، فإن ما يدور حوله نموذج دافنبورت هو أن بعض ألوان العين مهيمنة أكثر من غيرها. بالترتيب التنازلي ، تتصرف الهيمنة على النحو التالي:

 بني > أخضر > أزرق > رمادي