قد تزيد الإصدارات المختلفة من الجينات من قابلية الإصابة بمرض السكري من النوع الثاني

ايلي بن داود

الرابط المباشر لهذه الصفحة: https://www.hayadan.org.il/sukeret2gene.html

وجدت فرق بحث دولية، تقوم بفحص مجموعتين منفصلتين من السكان، نسخًا مختلفة من الجينات التي تجعلهم عرضة للإصابة بمرض السكري من النوع الثاني، وهو النوع الأكثر شيوعًا من المرض. الباحثون، الذين تلقوا تعاونًا واسع النطاق في عملهم، أبلغوا عن نتائجهم في مجموعة من المقالات في عدد أبريل من مجلة Diabetes.

"هذا مثال ممتاز لكيفية فهم العلماء، باستخدام أدوات علم الأحياء الحديث، لأسباب مرضنا الوطني والأكثر تدميرا." قال الدكتور الياس أ. إلياس زرهوني، مدير المعاهد الوطنية للصحة. "بينما يواصل الباحثون البناء على الأساس الذي وضعه مشروع الجينوم البشري، قد نتوقع تقدمًا أكثر سرعة في جهودنا لفهم الحالات المعقدة مثل مرض السكري وأمراض القلب والأمراض العقلية وعلاجها والوقاية منها في نهاية المطاف."

إن التعشيش على نطاق واسع من الكروموسوم 20، والذي تم العثور عليه أيضًا في الدراسات السابقة كعامل قابلية محتمل لمرض السكري من النوع 2، سمح للفرق بتحديد 4 متغيرات وراثية تسمى: تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة (SNPs) (في الكيمياء الحيوية: تم العثور على مكون) في الحمض النووي)، يتعلق بمرض السكري من النوع 2 في مجتمعات اليهود الأشكناز والفنلنديين.

جميع المجموعات الأربع من تعدد الأشكال (SNPs) في المنطقة التنظيمية للجين الواحد، عامل ألفا-4 لنواة خلايا الكبد (خلية أنسجة الكبد) HNF4A، وهو عامل النسخ الذي يعمل بمثابة "المفتاح الرئيسي" الذي ينظم عمل مئات الجينات. يتم تشغيل وإيقاف HNF4A في العديد من الأنسجة، بما في ذلك الكبد والبنكرياس. وفي خلايا بيتا بالبنكرياس، فإنه يؤثر على إفراز الأنسولين استجابة للجلوكوز.

"إنه مزيج جميل من النتائج"، قال الدكتور فرانسيس س. كولينز، مدير المعهد الوطني لأبحاث الجينوم (NHGR) وكبير مؤلفي الورقة التي تصف نتائج الدراسة الفنلندية. "ما اكتشفناه هنا هو اختلاف شائع في الحديقة. إذا كان لديك هذا المتغير، فأنت معرض لخطر الإصابة بمرض السكري من النوع 30 بنسبة 2 بالمائة، ولن يسبب لك مرض السكري إلا بالاشتراك مع ما لا يزال يتعين تحديده كعامل قابلية وراثية، إلى جانب التأثيرات البيئية مثل السمنة ومرض السكري. الخمول البدني."

إن ترجمة هذا الاكتشاف إلى علاج، والذي سيساعد مرضى السكري من النوع 2 وأولئك الموجودين في المجموعة المعرضة للخطر، لا يزال بعيدًا عنا لسنوات. وحذر الدكتور كولينز من أنه ما زال يتعين علينا أن نتعلم الكثير عن الجين وكيفية تعديل وظيفته. .

يرأس التحقيق الفنلندي الأمريكي لدراسة علم الوراثة NIDDM (FUSION) الدكتور مايكل بوهنكي في جامعة ميشيغان، والدكتوران: جاكو توميليهتو وتيمو تي فالي في المعهد الوطني للصحة العامة في هلسنكي، والدكتور ريتشارد ن. . بيرجمان من جامعة جنوب كاليفورنيا والدكتور كولينز من NHGRI. دكتوراه: كايسا سيلاندر، كارين إل موهلك، كلاهما من NHGRI، هما مؤلفا الدراسة. قام الفريق بفحص تعدد الأشكال لدى 793 بالغًا فنلنديًا تم تشخيص إصابتهم بمرض السكري من النوع 2 النموذجي (المعروف سابقًا باسم مرض السكري عند البالغين أو مرض السكري غير المعتمد على الأنسولين - NIDDM) و 413 شخصًا غير مصابين بالسكري. حدد الباحثون ما مجموعه 10 تعدد الأشكال في جين HNF-4A وما حوله المرتبط بمرض السكري من النوع الثاني لدى السكان الفنلنديين. وتم الحصول على أهم النتائج في منطقة الحمض النووي (التي تسمى "المحفز") التي تنظم التعبير الجيني في توزيع الأنسولين في خلايا البنكرياس. يميل الأفراد الذين ورثوا متغيرات الخطر إلى ارتفاع مستويات السكر في الدم أثناء الصيام وبعد ساعتين من تحدي الجلوكوز.

قال الدكتور فريموت: "نعتقد أن هذه المتغيرات الأربعة تمثل منطقة تنظيمية تحدد مستوى التعبير عن HNF4A". "نحن الآن نتحقق مما إذا كانت هذه المنطقة من الحمض النووي هي تعبير عن الجين المؤثر بطريقة ما."

يصف منشور علمي لدراسة تمولها المعاهد الوطنية للصحة كيف أن تعدد الأشكال في محفز HNF4A قد يمنح القابلية للإصابة بمرض السكري من النوع 2. في هذا العمل، قام الدكتور ريتشارد أ. قام يونج من معهد وايتهيد لأبحاث الطب الحيوي في بوسطن وزملاؤه الباحثون بفحص تنظيم الجينات من خلال العديد من عوامل نسخ HNF. ووجدوا أن HNF4A هو عامل نسخ نشط للغاية، حيث ينظم عددًا مذهلاً من جينات خلايا بيتا وخلايا الكبد لدى البشر. وخلص الباحثون إلى أن أي خطوة خاطئة في موقع الاتصال بعوامل النسخ الأخرى في محفز HNF4A، قد تؤدي إلى "تنظيم غير مناسب لتعبير HNF4A في المستقبل، مما يؤدي إلى خلل في وظيفة خلايا بيتا ومرض السكري".

وقالت الدكتورة كاثرين ماكيون من المعهد الوطني للسكري وأمراض الجهاز الهضمي والكلى (NIDDK): "إن الملاحظات التي قدمتها هذه الفرق تمثل طفرة في فهم وراثة مرض السكري وقد تقدم مخططًا للعثور على جينات لأمراض معقدة أخرى". التي مولت ثلاث دراسات. "يعتمد العمل على التقدم المحرز في بيولوجيا الخلية الأساسية، والدراسات التي أجريت على التجمعات البشرية، وتقنيات رسم الخرائط الجينية الجديدة."

تحتاج الفرق الأخرى إلى تأكيد النتائج التي توصلت إليها، كما يقترح الدكتوران كولينز وفيرموت. في الواقع، يقوم العلماء بالفعل باختبار المتغيرات في مجموعات سكانية أخرى. وقال الدكتور بوهنكي، الذي شارك في قيادة الاتحاد الممول من NIDDK - وهو مجموعة من العلماء في جميع أنحاء العالم يرسمون خرائط الجينات المعرضة للخطر: "لقد أرسلنا بالفعل النتائج التي توصلنا إليها بتفاصيل دقيقة عبر البريد الإلكتروني إلى العلماء في الاتحاد الدولي لتحليل مرض السكري من النوع الثاني". وأضاف: "لمرض السكري من النوع 2. ستزيد في الواقع من سرعة تأكيد النتائج أو نفيها". ستختبر دراسات أخرى ما إذا كان الأشخاص الذين لديهم متغيرات الخطر يظهرون علامات نقص خلايا بيتا وستختبر أيضًا وظيفة HNF2A في الحيوانات.

لقد عرف العلماء منذ سنوات أن طفرات جين واحد، عادة في وظيفة خلايا بيتا، تساهم في ظهور شكل نادر من مرض السكري، بما في ذلك 6 أنواع من "مرض السكري عند البالغين عند الشباب" أو (MODY - Maturity Onset Diabetes of the شاب). مثل هذه الطفرات مسؤولة عن 2 أو 3 بالمائة من جميع حالات مرض السكري. تتسبب طفرة في منطقة ترميز HNF4A في الإصابة بالنوع MODY من النوع 1، وهو شكل نادر من مرض السكري يبدأ قبل سن 25 عامًا لدى الأشخاص ذوي الوزن الطبيعي.

على أي حال، على عكس MODY، يبدأ مرض السكري من النوع 2 عادة بعد سن الأربعين لدى الأشخاص الذين يعانون من زيادة الوزن، ويفتقرون إلى النشاط البدني، وهو أكثر شيوعًا عند الأشخاص الذين لديهم تاريخ عائلي لمرض السكري. في الولايات المتحدة، يؤثر مرض السكري من النوع 40 بشكل غير متناسب على الأمريكيين من أصل أفريقي، والأمريكيين من أصل إسباني وأمريكي أصلي. وبينما يؤثر هذا النوع من مرض السكري على 2 مليون شخص، فإنه يمثل 17 إلى 90 بالمائة من جميع حالات مرض السكري في الولايات المتحدة. وقد ظلت شدة المرض في ارتفاع مطرد على مدى السنوات الثلاثين الماضية، كما أن تأثيره على الشباب والأطفال آخذ في الارتفاع. إشارة مرجعية: مقاومة الأنسولين - عدم قدرة الأنسجة المستهدفة على الاستجابة للأنسولين - والفشل التدريجي لخلايا بيتا في إنتاج الأنسولين.

لقد قطع العلماء شوطا طويلا في فهم أساس الأمراض الناتجة عن طفرات جينية واحدة. إن فهم الأساس الجيني للأمراض المتعددة الجينات الشائعة (الأمراض التي تسببها العديد من الجينات) مثل مرض السكري، كان أكثر صعوبة بكثير.

قال الدكتور فريموت: "يمكننا مسح منطقة الترميز لكل جين على الكروموسوم 20 عن طريق تحريرها بشكل تسلسلي على العديد من المرضى والتوصل إلى أي شيء. وذلك لأن المشكلة ليست في الجين نفسه ولكن في المنطقة التنظيمية، بعيد عن الجين . تشير هذه الدراسة إلى أن مستوى التعبير عن الجينات التي يتم فحصها سيوسع فهمنا لعوامل الخطر الجينية. كما يوضح لنا أنه حتى لو قمنا بفحص الحديقة عن كثب من البداية إلى النهاية، فإننا لم ننته بعد. نحن بحاجة إلى النظر إلى العلامات المتعددة الأشكال المحيطة بالجين لمعرفة التغييرات في هذه العلامات في الحالات والإشراف". يقوم مشروع بحثي كبير، وهو اتحاد HapMap الدولي، (التفاصيل على الموقع الإلكتروني: http://www.hapmap.org) بتطوير خريطة للمتغيرات البشرية عبر جميع الكروموسومات، وسيعمل على تسريع تحقيق هذا الهدف بشكل كبير.

قاد دراسة FUSION باحثون من المعهد الوطني لأبحاث الجينوم البشري، وجامعة ميشيغان، وجامعة جنوب كاليفورنيا، والمعهد الوطني للصحة العامة في فنلندا، وصندوق ويلكوم الاستئماني التابع لمعهد سانجر في بريطانيا العظمى. تم تمويل البحث من قبل NHGRI وNIDDK. وقدمت الأكاديمية الفنلندية، وبوروز ويلكوم، والجمعية الأمريكية للسكري دعمًا إضافيًا.

كانت الدكتورة لاتيشا د. لاف-جريجوري من جامعة واشنطن هي المؤلف الرئيسي للدراسة حول السكان اليهود الأشكناز، والتي أجراها باحثون من جامعة واشنطن وجامعة هداسا العبرية في إسرائيل. تم تمويل هذا البحث من قبل NIDDK.

الاعتمادات:
الدراسة في العلوم بقلم د. تم تمويل Duncan T. Odom وزملاؤه من قبل NHGRI وNIDDK والمعهد الوطني للعلوم الطبية العامة (NIGMS)، وجميع معاهد المعاهد الوطنية للصحة التابعة لوزارة الصحة والخدمات الإنسانية. تلقت الدراسة أيضًا دعمًا من معهد هوارد هيوز الطبي، والمؤسسة الدولية لأبحاث مرض السكري للأحداث، ومؤسسة سلون / برنامج وزارة الطاقة الأمريكية للبيولوجيا الجزيئية الحاسوبية.

قامت الجمعية الأمريكية لمرض السكري، التي تنشر مجلة مرض السكري، برفع الحظر المعتاد على الصحف. وتظل جميع التقارير الأخرى في عدد أبريل من المجلة تحت الحظر العادي. يمكن العثور على النص الكامل للأوراق على http://diabetes.diabetesjournals.org/rapidpubs.shtml.

تم اقتباس هذا الخبر من بيان صحفي صادر عن المعهد الوطني لأبحاث الجينوم البشري (NIH)/المعهد الوطني لأبحاث الجينوم البشري.

للحصول على معلومات على موقع العلوم اليومية
كان يعرف الطب الوراثي
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~801558200~~~25&SiteName=hayadan