بزرگترین مطالعه ی ژنومیک دیابت نوع 2 در جمعیت آفریقای جنوبی انجام شد
ژوئیه 19، 2019 - محققان بزرگترین مطالعه ی هم خوانی سراسر ژنومی(GWAS) در مورد دیابت نوع 2 را در میان جمعیت صحرای جنوبی آفریقا انجام داده و دریافتند که ارتباطی بین این بیماری با ژنZRANB3 - که پیش از این ارتباط آن با بیماری دیابت کشف نشده بود-، وجود دارد. مطالعه ی آنها با استفاده از مدل های حیوانی، نشان داد که اختلال در عملکرد ژن ZRANB3 تاثیر عمده ای بر تولید انسولین دارد. این ارتباط ممکن است پاسخی کلیدی برای درمان دیابت نوع 2 در همه جمعیت ها باشد.
محققان انستیتوی ملی تحقیقات بهداشتی گزارش دادند که بزرگترین مطالعه ی ژنتیکی دیابت نوع 2(T2D) را در آفریقائیان ساکن صحرای جنوبی آفریقا با استفاده از داده های بیش از 5000 نفر از کشورهای نیجریه، غنا و کنیا انجام دادند. محققان انواع شناخته شده ی واریته های ژنومی مربوط به دیابت را در میان این جمعیت تایید کرده و یک ژن جدید به نام ZRANB3 را شناسایی کردند که ممکن است بر حساسیت به این بیماری در این جمعیت تاثیر داشته باشد. این ژن همچنین می تواند بر ابتلای جمعیتهای دیگر به دیابت نوع 2 تأثیر گذار باشد که با تحقیقات بیشتر مشخص خواهد شد.
یافته های این تحقیق، نتایج بسیاری از مطالعات دیگر بر رویT2D را که اغلب در جمعیت های اروپایی انجام شده بود، تایید کرد.
پرفسور Francis S. Collins، محقق ارشد این پژوهش گفت: آفریقا گهواره اصلی همه بشریت است، و همه انسان ها می توانند منشا ژنتیکی خود را در آنجا ردیابی کنند. بنابراین، مطالعه ی ژنوم آفریقاییان فرصت های مهمی برای درک تغییرات ژنتیکی در میان تمام جمعیت های انسانی ارائه می دهد.
محققان به منظور درک بهتر دخالت ژن ZRANB3 دردیابت نوع 2، اثرات آن را بر روی لوزالمعده یzebrafish مورد بررسی قرار دادند. دکتر Adebowale Adeyemo، محقق NHGRI و نویسنده ی نخست این مقاله، گفت: در روزهای اول مطالعات ژنومی در مقیاس بزرگ، ما اثر ژن هایی که یافته بودیم را از طریق آزمون های آماری متوجه نشدیم. اما با دسترسی به ابزارهای ژنومی جدید، گام بعدی ما این بود که بپرسیم:ZRANB3 چه عملکردی دارد؟ چطور بر خطر ابتلا بهT2D تاثیر می گذارد و با چه مکانیسمی عمل می کند؟ این اطلاعات می تواند نتایج پژوهش ما را برای بیماران کاربردی کند.
محققان با کمک دکترNorann Zaghloul از دانشگاه مریلند، از یک سیستم ویرایش ژنومی به نام CRISPR-Cas9 DNA editing system، برای خاموش کردن ژن ZRANB3 در گورخر ماهی استفاده کردند. آنها همچنین از ابزارهای بیولوژیک برای کاهش بیان ژن ZRANB3 در گورخرماهی های مختلف استفاده می کنند. در هر دو مورد، محققان کاهش تعداد سلول های بتا را در جنین گورخرماهی مشاهده نمودند. آنها متوجه شدند با غیرفعال شدن ژنZRANB3 ، سلولهای بتا تخریب می شوند.
سپس محققان ژن ZRANB3را در سلولهای بتای پانکراس موش ها، همانند مدلگورخر ماهیغیر فعال کردند. آنها دریافتند که با غیرفعال شدن ژن ZRANB3، این سلول ها انسولین بسیار کمتری را در حضور گلوکز بالا، نسبت به سلول های بتای موشهای طبیعی، آزاد می کنند.
اگر چه نقشZRANB3 درT2D در جمعیت آفریقایی (که در تحقیقات ژنومیک بسیار کمتر بررسی شده اند) کشف شد، ممکن است یک ژن مشابه با ZRANB3، بر توسعه ی T2D در سایر جمعیت ها نقش داشته باشد. این به این دلیل است که عملکرد ژن ها عمدتا یکسان است. با این حال، تفاوت در تغییرات توالی در یک ژن و همچنین نحوه ی ارتباط آنها با شیوه زندگی، رفتار و سایر عوامل ممکن است بر تاثیر یک ژن بر بیماری در یک جمعیت مشخص تأثیر گذارد.
دکتر Charles Rotimi، نویسنده ارشد این مقاله گفت: یافته های مطالعه ی ما همچنین نشان داد که چرا مطالعه ی تمام جمعیتهای انسانی اهمیت دارد. با این کار، ما فرصت ایجاد اکتشافات جدید را داریم که نه تنها به افراد خاص در آن جمعیت بلکه به افراد در سراسر جهان کمک می کند. سپس زیست شناسی قابل تعمیم می شود و این بسیار تاثیر گذار است.
گام بعدی محققان اینست که بر روی افراد مبتلا بهT2D و همچنین واریته ی ZRANB3 در افراد مبتلا به دیابت نوع 2 تحقیق کنند. سوال این است: آیا وجود واریته ی ZRANB3 در بیماران T2D می تواند پیش بینی کننده ی نیاز افراد به انسولین در اوایل دوره درمان دیابت آنها باشد؟ آیا شروع درمان این افراد از ابتدا با انسولین ممکن است سودمند باشد، زیرا می تواند به تأخیر خستگی سلولهای بتا در طول زمان کمک کند. این ممکن است یک روز به یک روش ساده و در عین حال بسیار موثر برای درمان T2Dبه شیوه ی شخصی تبدیل شود.
منبع:
Nature Communications, 2019; 10 (1) DOI: 10.1038/s41467-019-10967-7
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/07/190719080212.htm