اكتشف العلماء للتو خللًا وراثيًا جديدًا مرتبطًا بمشاكل صحية خطيرة

اكتشف العلماء أن الشيخوخة الحمض النووي وتتوسع التكرارات بسرعات مختلفة تمامًا، وقد تكون العواقب مدمرة عند بعض الأشخاص.

كشفت دراسة وراثية شاملة تعتمد على بيانات من أكثر من 900 ألف شخص، أن بعض أجزاء الحمض النووي البشري تصبح غير مستقرة بشكل متزايد بمرور الوقت. تتكون هذه المناطق من تسلسلات جينية قصيرة جدًا تتكرر مرارًا وتكرارًا، ويظهر البحث أنها تميل إلى الاستطالة مع تقدم الأشخاص في السن.

ووجد التحليل أيضًا أن الاختلافات الجينية الموروثة المشتركة يمكن أن تؤثر بشكل كبير على مدى سرعة حدوث هذا التوسع، حيث يعاني بعض الأشخاص من تغيرات أسرع بما يصل إلى أربع مرات من غيرهم. وفي بعض الحالات، ارتبط تكرار الحمض النووي الموسع بقوة بمشاكل صحية خطيرة، بما في ذلك الفشل الكلوي وأمراض الكبد.

لماذا يكرر توسيع الحمض النووي مسألة الصحة

ومن المعروف بالفعل أن تكرار الحمض النووي الموسع يسبب أكثر من 60 اضطرابًا وراثيًا. تنشأ هذه الحالات عندما تنمو التسلسلات الجينية المتكررة إلى ما هو أبعد من الطول الآمن وتعطل وظيفة الخلية الطبيعية. تشمل الأمثلة المعروفة مرض هنتنغتون، والحثل العضلي، وبعض أشكال التصلب الجانبي الضموري.

في حين أن معظم الناس يحملون تكرارات الحمض النووي التي تتوسع ببطء طوال الحياة، فإن العلماء لم يدرسوا بشكل كامل مدى انتشار عدم الاستقرار هذا أو الجينات التي تؤثر عليه باستخدام بيانات سكانية واسعة النطاق. يُظهر هذا البحث الجديد أن التوسع المتكرر أكثر شيوعًا بكثير مما كان مفهومًا سابقًا. كما أنه يحدد العشرات من الجينات المشاركة في التحكم في العملية، مما يوفر اتجاهات جديدة واعدة للعلاجات المصممة لإبطاء تطور المرض.

كيف قام الباحثون بتحليل ما يقرب من مليون جينوم

العلماء من جامعة كاليفورنياقام معهد برود وكلية الطب بجامعة هارفارد بفحص بيانات تسلسل الجينوم الكاملة من 490416 مشاركًا في البنك الحيوي في المملكة المتحدة و414830 مشاركًا في برنامج أبحاث All of Us. وللقيام بذلك، قاموا بإنشاء أدوات حسابية جديدة قادرة على اكتشاف وقياس طول تكرار الحمض النووي وعدم الاستقرار باستخدام بيانات التسلسل القياسية.

وقام الفريق بتحليل 356,131 موقع تكرار متغير عبر الجينوم. وقاموا بتتبع كيفية تغير هذه التكرارات مع تقدم العمر في خلايا الدم وحددوا المتغيرات الجينية الموروثة التي تؤثر على مدى سرعة توسع التكرارات. بحث الباحثون أيضًا عن الروابط بين التوسع المتكرر وآلاف نتائج المرض من أجل الكشف عن روابط غير معروفة سابقًا للأمراض البشرية.

الاكتشافات الرئيسية من الدراسة

وأظهر التحليل أن تكرار الحمض النووي الشائع في خلايا الدم يتوسع باستمرار مع تقدم العمر. حدد الباحثون 29 منطقة من الجينوم حيث غيرت المتغيرات الجينية الموروثة سرعة تكرار التوسع. بلغ الفرق بين الأفراد الذين لديهم أعلى وأدنى درجات المخاطر الجينية ما يصل إلى أربعة أضعاف التغيير.

إحدى النتائج غير المتوقعة هي أن نفس جينات إصلاح الحمض النووي لا تعمل بشكل موحد. تسببت المتغيرات الجينية التي أدت إلى استقرار بعض التكرارات في عدم الاستقرار في حالات أخرى. يشير هذا إلى أن عمليات إصلاح الحمض النووي يمكن أن تتصرف بشكل مختلف تمامًا اعتمادًا على السياق الجيني.

وكشفت الدراسة أيضًا عن اضطراب التوسع المتكرر غير المعترف به سابقًا. وارتبطت التوسعات في جين GLS، والتي تحدث في حوالي 0.03% من الأشخاص، بزيادة 14 ضعفًا في خطر الإصابة بأمراض الكلى الحادة وزيادة 3 أضعاف في خطر الإصابة بأمراض الكبد.

ماذا تعني هذه النتائج للمضي قدمًا

تشير النتائج إلى أن قياس تكرار تكرار الحمض النووي في الدم يمكن أن يكون بمثابة علامة حيوية مفيدة لتقييم العلاجات المستقبلية التي تهدف إلى إبطاء النمو المتكرر في حالات مثل مرض هنتنغتون. يمكن الآن تطبيق الأساليب الحسابية التي تم تطويرها لهذا العمل على مجموعات بيانات البنك الحيوي الكبيرة الأخرى لتحديد التكرارات الإضافية غير المستقرة وارتباطات الأمراض.

لاحظ الباحثون أنه ستكون هناك حاجة لدراسات معملية أكثر تفصيلاً لشرح لماذا يمكن أن يكون للمعدلات الجينية نفسها تأثيرات معاكسة على تكرارات الحمض النووي المختلفة. سيكون فهم كيفية عمل مسارات إصلاح الحمض النووي عبر أنواع الخلايا المختلفة والخلفيات الجينية أمرًا أساسيًا. كما أن أمراض الكلى والكبد المرتبطة بـ GLS التي تم تحديدها حديثًا تثير أيضًا احتمال بقاء اضطرابات التوسع المتكررة الأخرى مخفية في البيانات الجينية الموجودة.

وجهة نظر الخبراء

قال مارغو لا هوجويل، المؤلف الرئيسي للدراسة والأستاذ المساعد في أقسام علم الوراثة البشرية والطب الحاسوبي في كلية ديفيد جيفن للطب بجامعة كاليفورنيا: “لقد وجدنا أن معظم الجينومات البشرية تحتوي على عناصر متكررة تتوسع مع تقدمنا ​​في العمر”.

“إن التحكم الوراثي القوي لهذا التوسع، مع تكرار بعض الأفراد يتوسع أربع مرات أسرع من غيرهم، يشير إلى فرص للتدخل العلاجي. هذه المعدلات الوراثية التي تحدث بشكل طبيعي تظهر لنا المسارات الجزيئية التي يمكن استهدافها لإبطاء التوسع المتكرر في المرض.”

المرجع: “رؤى حول توسعات الحمض النووي بين 900000 مشارك في البنك الحيوي” 7 يناير 2026، طبيعة.
دوى: 10.1038/s41586-025-09886-z

عن فريق البحث

مارجو لا هوجويل (جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس ومستشفى بريجهام للنساء/كلية الطب بجامعة هارفارد)، روبرت إي. هاندساكر (معهد برود وكلية الطب بجامعة هارفارد)، ديفيد تانج (مستشفى بريجهام للنساء/كلية الطب بجامعة هارفارد)، نولان كاميتاكي (مستشفى بريجهام للنساء/كلية الطب بجامعة هارفارد)، رونين إي. موكاميل (مستشفى بريجهام للنساء/كلية الطب بجامعة هارفارد)، سيمون روبيناتشي (مستشفى بريجهام والنساء/كلية الطب بجامعة هارفارد ومعهد الطب الجزيئي بفنلندا)، بيير فرانشيسكو بالامارا (جامعة أكسفورد)، ستيفن أ. مكارول (معهد برود وكلية الطب بجامعة هارفارد)، بو رو لوه (مستشفى بريجهام والنساء/كلية الطب بجامعة هارفارد ومعهد برود)

التمويل والإفصاحات

تم دعم MLAH من قبل زمالة المعاهد الوطنية للصحة الأمريكية F32 HL160061؛ REH وSAM من قبل المعاهد الوطنية للصحة الأمريكية منحة R01 HG006855؛ DT من منحة تدريب المعاهد الوطنية للصحة الأمريكية T32 HG002295؛ NK منحة تدريب المعاهد الوطنية للصحة الأمريكية T32 HG002295 والزمالة F31 DE034283؛ REM من قبل المعاهد الوطنية للصحة الأمريكية تمنح K25 HL150334؛ SR من قبل مؤسسة العلوم الوطنية السويسرية Postdoc. زمالة التنقل؛ PFP من قبل ERC منحة البدء رقم. 850869; وP.-RL من قبل المعاهد الوطنية للصحة الأمريكية تمنح R56 HG012698، R01 HG013110 وUM1 DA058230 وجائزة بوروز ويلكوم المهنية. يتم دعم برنامج أبحاث All of Us من قبل المعاهد الوطنية للصحة. الكتاب يعلنون عدم وجود مصالح متنافسة.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.