نقش ژن ها در بازی کووید
«دانشمندان نوعی ژن را شناسایی کرده اند که خطر مرگ بر اثر کووید-۱۹ را دو برابر می کند. محققان معتقدند واکسیناسیون می تواند به صورت کامل اثر این ژن را از بین ببرد.»
به گزارش ساخت اپل آی دی به نقل از ایسنا، روزنامه جام جم نوشت: «افزایش دانش و اطلاعات دقیق در مورد عوامل مختلف تأثیرگذار بر مبتلا شدن به کووید-۱۹ و حتی عوامل موثر در افزایش شدت این بیماری در بعضی افراد می تواند به شناسایی روش های درمانی مؤثرتر کمک شایانی کند. در کنار اهمیت شناخت خصوصیت های هر یک از واریانت های این ویروس که توانمندی های جدیدی را به دامنه عمل این ویروس می افزاید، نحوه تعامل سلول های مختلف بدن با این ویروس هم مبحث بسیار مهمی است که طی ماه های درگیری با این عالم گیری گسترده در گروههای تحقیقاتی مختلف درحال پیگیری است. تعدادی از پژوهشگران هفته گذشته با انتشار مقاله ای در نشریه معتبر علمی «نیچرژنتیکز» نسخه ای از ژنی را در سلول های ریه برخی افراد شناسایی کرده اند که می تواند خطر مبتلا شدن به کووید-۱۹ شدید را در آنها دو برابر نماید و همینطور خطر مرگ ناشی از این بیماری را برای افراد زیر ۶۰ سال به دو برابر افزایش دهد.
بر اساس نتایج به دست آمده از پژوهش ها، ژن LZTFL1 در تنظیم سلول های ریه در پاسخ به عفونت نقش دارد. به نظر می آید وقتی نسخه خطرناک این ژن در سلول های پوشاننده ریه ها وجود داشته باشد، این سلول ها برای محافظت از خود در مقابل عفونت با ویروس سارس-کوو-۲ ضعیف تر عمل می کنند.
بر اساس مطالعات ژنومیک، نسخه ژنی که خطر مبتلا شدن به کووید-۱۹ را زیاد می کند، در ۶۰ درصد افراد با اصالت آسیای جنوبی، ۱۵درصد از افراد با اصل و نسب اروپایی، ۴/۲درصد از افراد با اصالت آفریقایی و ۸/۱درصد از افراد آسیای شرقی به صورت طبیعی وجود دارد.
افزایش ریسک پذیری معادل با ۱۰ سال افزایش سن
به گفته دکتر جیمز دیویس، استاد ژنومیکس در دانشگاه آکسفورد و یکی از پژوهشگران هدایت کننده این تحقیق جدید، هیچ ژن واحدی نمی تواند تمام جنبه های خطرپذیری یک فرد در مقابل مبتلا شدن به بیماری مانند کووید-۱۹ را به صورت کامل توجیه کند، چونکه عوامل بسیاری در این حوزه نقش دارند. این عوامل شامل سن، سایر شرایط بهداشتی و وضعیت اجتماعی-اقتصادی است که می تواند هم بر میزان قرار گرفتن در معرض ویروس و هم کیفیت مراقبت های بهداشتی که فرد در صورت بیماری دریافت می کند، تاثیر بگذارد.
با وجود این به نظر می آید حضور نسخه پرخطر ژن LZTFL1 تاثیر قابل توجهی بر روند بیماری کرونا دارد. برای مقایسه بهتر میزان اثرگذاری این ژن در شدت کووید-۱۹ در نظر بگیرید با افزایش هر دهه سن بین ۲۰ تا ۶۰ سالگی خطر مبتلا شدن به کووید-۱۹ شدید در افراد دو برابر می شود. دیویس این پدیده را به این شکل توضیح می دهد که حمل نسخه خطرناک ژن LZTFL1 حدودا معادل این است که فرد ۱۰ سال از سن کنونی اش مسن تر باشد و بدین سان خطر مبتلا شدن به نوع شدید کرونا را زیاد می کند. اما این ژن چطور شناسایی شد؟
مطالعات گسترده برای شناسایی ژن های مرتبط
محققان ابتدا این ژن را با استفاده روشی به نام مطالعه ارتباط گسترده ژنومی (GWAS) بررسی کردند. آنها ژنوم گروهی از بیماران مبتلا به کووید-۱۹ شدید - بیمارانی که نارسایی تنفسی داشتند - با ژنوم گروه کنترلی از شرکت کنندگان که یا هیچ شواهدی از عفونت نداشتند یا سابقه عفونت با علایم خفیف را داشتند، مقایسه کردند. نتایج این مطالعه، مجموعه ای از ژن ها را مشخص کرد که در بیماران مبتلا به صدمه شدید نسبت به گروه کنترل شایع تر بودند.
جیم هیوز، استاد تنظیم بیان ژن در دانشگاه آکسفورد، که این مطالعه را هدایت کرده است، توضیح می دهد: «تشخیص اینکه کدام یک از این ژن ها واقعاً سبب افزایش ریسک می شوند، ساده نبود.» از طرفی، با اینکه توالی های ژنتیکی در همه سلول های بدن یکسان است اما هر ژن تنها در بعضی از سلول های خاص بدن عملکرد مؤثر دارد و تأثیرگذار است. ازاین رو شناسایی این مورد که ژن مورد نظر در چه بافت هایی فعالیت دارد، نکته مهم بعدی است.
توالی های ژنتیکی متفاوتی که محققان در این پژوهش یافته بودند، ژن های ساده تولیدکننده پروتئین نبودند بلکه به اصطلاح مناطق تقویت کننده بودند؛ توالی هایی که خودشان مستقیما الگوی تولید پروتئین نیستند اما نحوه بیان ژن های دیگر (فرآیند تبدیل الگوی ژنی به پروتئینی خاص) را تنظیم می کنند.
کلاف سردرگم ژن ها
توالی های تقویت کننده بسیار پیچیده هستند و بدتر از آن، اغلب به ژن هایی که تنظیم می کنند، نزدیک نیستند. تصور کنید تمام محتوای دی ان ای مثل نخ کاموایی در هم تنیده در داخل هسته سلول جمع شده است؛ تقویت کننده ها باید با ژن هایی که در آن کلاف سردرگم کنترل می کنند در تماس باشند. ازاین رو اگر رشته دی ان ای را کامل باز نماییم، امکان دارد ژن تنظیم کننده و ژن هدف حتی در حد یک میلیون جفت باز (واحدهای تشکیل دهنده دی ان ای) از یکدیگر دور باشند. ازاین رو شناسایی ژن هایی که یک تنظیم کننده خاص تحت کنترل دارد به این سادگی ها نیست.
برای حل این مشکل، محققان به الگوریتم یادگیری ماشین روی آوردند که می تواند بر مبنای توالی دی ان ای، عملکرد تقویت کننده و نوع سلولی که در آن عمل می کند، پیش بینی نماید.
شناسایی عامل اصلی
در ابتدا محققان انتظار داشتند توالی تقویت کننده خطرناک آنها روی ژن های سیستم ایمنی اثر بگذارد اما با شگفتی متوجه شدند که عملکرد اصلی این ژن در سلول های ریه است. بعد از شناسایی بافت، گام بعدی این بود که بفهمند تقویت کننده کدام ژن را در بافت ریه تنظیم می کند. محققان از تکنیکی استفاده کردند که امکان نقشه برداری بسیار دقیق از پیچیدگی دی ان ای در داخل هسته سلول را فراهم می آورد. آنها دریافتند که تقویت کننده تنها با یک ژن تماس دارد: LZTFL1.
این شناسایی یافته ای هیجان انگیز بود. چونکه به صورت معمول نتیجه مطالعه ارتباط گسترده ژنومی (GWAS) معمولاً ده ها یا صدها ژن را بعنوان کاندید معرفی می کند و باردیگر از بین آنها پیداکردن ژن های مد نظر بسیار دشوار خواهد بود.
امید به درمان
LZTFL1 قبلا به خوبی مورد مطالعه قرار نگرفته است اما تحقیقات قبلی تاحدی اطلاعاتی را در مورد پروتئینی که این ژن تولید می کند گزارش کرده اند. این پروتئین در یک مسیر پیچیده از پیام رسانی های سلولی در رابطه با بهبود زخم نقش دارد. در شرایط عفونت و التهاب، سطوح پایین فعالیت ژن LZTFL1 سبب تغییر وضعیت برخی سلول های تخصصی ریه به سلول های کمتر تخصصی می شود. سطوح بالاتر LZTFL1 این تغییر وضعیت را کُند می کند.
این تغییر وضعیت در بیماران مبتلا به کووید-۱۹ شدید رخ می دهد. تیم تحقیقاتی بیوپسی ریه افرادی را که بر اثر مبتلا شدن به کووید-۱۹ جان باخته بودند، مورد بررسی قرار دادند و دریافتند ریه های آنها با مناطق وسیعی از این سلول های غیرتخصصی پوشیده شده است. محققان معتقدند این فرایند امکان دارد تلاشی از جانب ریه ها برای محافظت از خود باشد.
دیویس توضیح می دهد: «این فرضیه هنوز قطعی نیست اما سلول های ریه غیرتخصصی تعداد کمتری گیرنده های ACE2 دارند؛ گیرنده ای که بعنوان درگاه ویروس سارس -کوو-۲ برای ورود به سلول میزبان عمل می کند. بدین سان این امکان وجود دارد که ریه های دارای سلول های غیرتخصصی شده بیشتر، بهتر بتوانند خویش را در مقابل زیر سلطه ویروس رفتن محافظت کنند.»
در افرادی که بیان LZTFL1 بیشتری دارند، این عقب نشینی محافظت کننده کُند می شود و به ویروس اجازه می دهد تا پیش از اینکه سلول ها بتوانند خویش را به شکل جدیدی زره پوش کنند، به صورت مؤثرتری ریه ها را تخریب کند. دیویس اظهار داشت: با این وجود تحقیقات مستقیم بیشتری در مورد صدمه ریه ناشی از کووید-۱۹ برای اثبات این امر مورد نیاز است.
واکسن کرونا، راه فرار از اثر منفی ژن ها
هیوز اعتقاد دارد کشف اهمیت نقش LZTFL1، امکان دارد منجر به تحقیقات جدیدی در مورد درمان های کووید-۱۹ شود. حمل نسخه خطرناک این ژن به مفهوم حکم اعدام نیست؛ با اینکه خطر مبتلا شدن به بیماری شدید را زیاد می کند، در عین حال احتمال بروز نوع شدید را قطعی نمی کند، چونکه ژن های دیگر یا عوامل غیرژنتیکی دیگری امکان دارد خطر مبتلا شدن به بیماری شدید را حتی در صورت وجود این توالی خطرناک در فرد کاهش دهند.
به گفته دیویس از آنجائیکه این ژن در سیستم ایمنی نقش ندارد، افرادی که نسخه پرخطر این ژن را حمل می کنند، احیانا به اندازه سایر افراد به واکسیناسیون کووید-۱۹ پاسخ می دهند. محققان معتقدند واکسیناسیون می تواند به صورت کامل اثر این ژن را از بین ببرد.»
منبع: Science Alert
منبع: ساخت اپل آی دی
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب