دراسات وابحاث
حمض النووي الفيروسي الغامض في الجينوم البشري مرتبط بالاضطرابات النفسية
حمض النووي الفيروسي الغامض في الجينوم البشري مرتبط بالاضطرابات النفسية
مصر:إيهاب محمد زايد
يتكون حوالي 8% من الحمض النووي البشري من تسلسلات جينية مكتسبة من الفيروسات القديمة. ويعود تاريخ هذه التسلسلات، المعروفة باسم الفيروسات القهقرية الذاتية البشرية (أو هيرفس)، إلى مئات الآلاف إلى ملايين السنين – بل إن بعضها يسبق ظهور الإنسان العاقل.
تشير أحدث أبحاثنا إلى أن بعض تسلسلات الحمض النووي الفيروسي القديمة في الجينوم البشري تلعب دورًا في القابلية للإصابة بالاضطرابات النفسية مثل الفصام، والاضطراب ثنائي القطب، والاضطراب الاكتئابي الشديد.
يمثل الهربس بقايا هذه العدوى بالفيروسات القهقرية القديمة. الفيروسات القهقرية هي فيروسات تقوم بإدخال نسخة من مادتها الوراثية في الحمض النووي للخلايا التي تصيبها.
ربما أصابتنا الفيروسات القهقرية في مناسبات متعددة خلال ماضينا التطوري. عندما حدثت هذه العدوى في الحيوانات المنوية أو خلايا البويضات التي أنتجت ذرية، تم نقل المادة الوراثية من هذه الفيروسات القهقرية إلى الأجيال اللاحقة، لتصبح جزءًا دائمًا من سلالتنا.
في البداية، اعتبر العلماء أن فيروس هيرفس هو “حمض نووي خردة” – أجزاء من الجينوم لدينا ليس لها وظيفة يمكن تمييزها. ولكن مع تقدم فهمنا للجينوم البشري، أصبح من الواضح أن ما يسمى بالحمض النووي غير المرغوب فيه مسؤول عن وظائف أكثر مما كان مفترضًا في الأصل.
أولاً، وجد الباحثون أن فيروس هيرفس يمكنه تنظيم التعبير عن جينات بشرية أخرى. يُقال إن السمة الجينية يتم “التعبير عنها” إذا تم استخدام جزء الحمض النووي الخاص بها لإنتاج جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA).
يمكن لجزيئات الحمض النووي الريبوزي (RNA) بعد ذلك أن تعمل كوسيط يؤدي إلى إنتاج بروتينات معينة، أو تساعد في تنظيم أجزاء أخرى من الجينوم.
أشارت الأبحاث الأولية إلى أن هيرفس ينظم التعبير عن الجينات المجاورة ذات الوظائف البيولوجية المهمة. أحد الأمثلة على ذلك هو الـ Herv الذي ينظم التعبير عن الجين المشارك في تعديل الروابط بين خلايا الدماغ.
كما تم العثور على فيروسات هيرفس لإنتاج الحمض النووي الريبي (RNA) وحتى البروتينات في عينات الدم والدماغ. تتمتع هذه الجزيئات بالقدرة على القيام بمجموعة واسعة من الوظائف، حيث يمكنها السفر عبر الأجزاء الخلوية لتنفيذ أدوار مختلفة.
وقد وجد العلماء أيضًا أدلة تشير إلى أن بعض الجينات البشرية مشتقة من فيروس هيرفس. يشير هذا إلى وجود حالات أثناء التطور حيث تم اختيار الهرفس لوظائف بيولوجية متخصصة.
على سبيل المثال، الجينات البشرية Syncytins 1 و 2، المشتقة من Hervs، تلعب أدوارًا محورية في تطور المشيمة.
HERVs في الاضطرابات النفسية
بالنظر إلى وفرة الهيرفس في الجينوم ووظائفها المتعددة المحتملة، أردنا أن نفهم بشكل أفضل ما إذا كانت القابلية الوراثية لبعض الاضطرابات النفسية مرتبطة بالاختلافات في تعبير الهيرفس.
في دراستنا، قمنا بتوصيف تعبير هيرف في ما يقرب من 800 عينة من دماغ تشريح الجثة. وقد ساعدنا هذا في تحديد اختلافات الحمض النووي التي أثرت على تعبير هيرف في الدماغ.
ثم قمنا بعد ذلك بمقارنة هذه المعلومات مع النتائج التي توصلت إليها الدراسات الجينية الكبيرة التي قارنت الاختلافات الجينية بين عشرات الآلاف من الأشخاص – سواء الذين يعانون من أمراض الصحة العقلية أو لا يعانون منها. حددت هذه الدراسات الاختلافات في الحمض النووي المرتبطة بحالات نفسية مختلفة.
لقد وجدنا أن التعبير عن أربعة هيرفس كان مرتبطًا بالقابلية الوراثية للاضطرابات النفسية الكبرى. ارتبط التعبير عن اثنين من هؤلاء الأشخاص بالفصام، أحدهما مصاب بالفصام والاضطراب ثنائي القطب، والآخر بالاكتئاب.
تشير هذه النتائج إلى أن فيروس هيرفس قد يلعب دورًا أكثر أهمية في الدماغ مما كان يعتقد في البداية.
هناك العديد من الجينات المشاركة في الاضطرابات النفسية، والهيرفس ليس سوى جزء من هذا اللغز. على الرغم من أن التأثير الدقيق لهذه الفيروسات على خلايا الدماغ وعلى قابلية الشخص لبعض الاضطرابات النفسية يتطلب المزيد من البحث، فإن دراستنا هي الأولى التي تظهر أن القابلية الوراثية لاضطراب نفسي تعمل أيضًا من خلال تسلسلات الحمض النووي الفيروسي القديمة هذه.
ما زال الوقت مبكرًا لتحديد التطبيقات العملية لنتائجنا، وما إذا كان من الممكن استخدامها لتطوير علاجات جديدة. لكننا متفائلون بشأن هذا النوع من البحث.
ومن خلال ربط تعبير هيرف في الدماغ بالاضطرابات النفسية، يدرك بحثنا أهمية هذه التسلسلات الغامضة في الجينوم البشري، والتي تم تجاهلها لسنوات.
المصدر
ورودريجو دوارتي، زميل باحث في كلية كينغز لندن؛ دوجلاس نيكسون، أستاذ علم المناعة في الطب، جامعة كورنيل، وتيموثي باول، محاضر أول، كينجز كوليدج لندن
