تغییرات ژنی هنگام تولد، منشأ التهاب و بیماری ایمنی را آشکار می کند

28 ژوئیه 2020 - در یک مطالعه به تعدادی از نواحی در ژنوم انسان اشاره شده است که ممکن است به توضیح منشاء نوزادی بیماریهای ایمنی و التهابی مزمن در مراحل بعدی زندگی، از جمله دیابت نوع 1، آرتریت روماتوئید و سلیاک کمک کند. نتایج این مطالعه در ژورنال Nature Communications منتشر شده است.

در این تحقیق که توسط دانشمندان گروه ابتکار عمل سیستم ژنومیکس کمبریج بیکر انجام شد، چندین ژن شناسایی گردید که به نظر می رسد خطر ابتلا به بیماری ها را از بدو تولد رقم می زنند، و می توانند برای مداخلات درمانی بمنظور متوقف کردن این بیماری ها در مسیر ایجادشان، درست قبل از بروز علائم آنها، مورد هدف قرار گیرند.

دکتر Michael Inouye ، رئیس بخش پیش بینی و پیشگیری از بیماری های قلبی عروقی در موسسه بیکر و محقق اصلی این تحقیق در دانشگاه کمبریج، گفت: بیماری های ایمنی و التهابی مزمن بزرگسالی اغلب از اوایل کودکی سرچشمه می گیرند، آرایش ژنتیکی هر فرد باعث تغییراتی در عملکرد ژنهای مختلف درگیر در بیماری ها، می شود.

برای این مطالعه، محققان از نمونه ی خون بند ناف بیش از 100 نوزاد استرالیایی که برای مطالعه ی آسم دوران کودکی جمع آوری شده بود، استفاده کردند و نقش تغییرات ژنتیکی در DNA را در تغییر نحوه ی بیان ژن ها در دو بازوی اصلی سیستم ایمنی بدن بررسی کردند.

محققان سلولهای ایمنی نوزادی را در معرض محرکهای خاصی قرار دادند، تا ببینند این سلولها چگونه واکنش نشان می دهند و واریته های ژنتیکی تغییر دهنده ی این پاسخ ها را شناسایی کنند.

دکتر Inouye، گفت: ما به دنبال همپوشانی بین این سیگنال های ژنتیکی و سیگنالهایی بودیم که ارتباطشان با بیماری ها شناخته شده است و می دانیم که سیستم ایمنی در آن بیماری ها نقشی ایفا می کند. ما سپس از تجزیه و تحلیل آماری برای جستجوی ارتباطات احتمالی بین پاسخ سلولی در نوزادان و بیماریهای ایمنی در بزرگسالی استفاده کردیم.

بیماریهای ایمنی مزمن، از جمله دیابت نوع 1 ، بیماری سلیاک و بیماری مولتیپل اسکلروزیس، ناشی از سیستم ایمنی بیش فعال هستند که حدود 5 درصد از استرالیایی ها را تحت تأثیر قرار می دهند. آلرژی ها نیز با واسطه ایمنی بروز می کنند و از هر 5 استرالیایی یک نفر را تحت تأثیر قرار می دهند که تب یونجه، آسم، اگزما، آنافیلاکسی و آلرژی های غذایی شایع ترین آنها هستند. التهاب و خود ایمنی نیز به عنوان عوامل محرک در بیماریهای قلبی عروقی شناخته شده اند، به عنوان مثال وقتی یک سیستم ایمنی بیش فعال بطور اشتباه به قلب حمله کند.

دکتر Qinqin Huang ، نویسنده اصلی این مطالعه و محقق فعلی مؤسسه Wellcome Sanger در کمبریج، گفت: این یافته ها در نوع خود بی نظیر هستند، با هزاران واریته ی ژنتیکی که سبب بیان ژن در بیماریهای مختلف ایمنی و التهابی می گردند، که برخی از آنها اثرات گسترده ای دارند.

دکتر Huang، گفت: مطالعه ما نقش بالقوه ی بیان ژن را در پیشرفت بیماری نشان داد، و به ما کمک کرد تا ارتباط بین تغییرات DNA و خطر بیماری را بهتر بشناسیم. تا به امروز، مطالعات مشابه فقط بر روی سلولهای ایمنی بزرگسالان انجام شده است. با توجه به تفاوت بسیار زیاد بین ایمنی نوزادان و بزرگسالان، دیدن بسیاری از سیگنالهای منحصر به فرد در نوزادان جای تعجب ندارد.

این مطالعه بخشی از فعالیت گسترده تر گروه ابتکار عمل سیستم ژنومیکس کمبریج بیکر، در تهیه نمرات پلی ژنیک خطر برای پیش بینی احتمال ابتلای فرد به بیماری های مزمن خاص است. تا به امروز، این تیم روش های بالقوه ای را برای آزمایش خطر سکته مغزی و بیماری عروق کرونر در آینده ابداع کرده است.

دکتر Inouye گفت: بیماری تا حدی ناشی از تغییر ( چه بزرگ و چه کوچک) در ژنوم ما است، DNAیی که ما با آن به دنیا آمده ایم و یک نیروی محرک اصلی در همه سلولهای ما است. به این معنی که ژنومیک می تواند برای تخمین خطر بیماری از سن بسیار پایین مورد استفاده قرار گیرد.

وی ادامه داد: بیماریهای شایع مانند دیابت نوع 2 و بیماریهای قلبی و عروقی، غالبا پلی ژنیک هستند یعنی تحت تأثیر تعداد زیادی از واریته های ژنتیکی پراکنده در سراسر ژنوم می باشند، که با عوامل محیطی و شیوه زندگی ترکیب می شوند. با استفاده از فناوری جدید ژنومی و قابلیت های ابر رایانه ها می توان داده های DNA را غربال کرد و معماهایی را که پشت هر بیماری وجود دارد، حل نمود.

وی گفت: با بیماری های بسیاری که ریشه در سیستم ایمنی و التهاب دارند، می توانیم از این اطلاعات استفاده کنیم تا درک نماییم که در کدام بیماری نقاط ضعف مولکولی وجود دارد و تا چه میزان این نقاط ضعف در بین بیماری های مختلف، مشترک هستند.

وی افزود: ما نشان داده ایم كه می توان با استفاده از ژنتیك و خطر پلی ژنیك، به جزئیات بیشتری پی ببریم، و امیدوارم كه منجر به ابداع مداخلات پیشگیرانه ی هدفمند برای كسانی شود كه به آنها نیاز بیشتری دارند، هدف نهایی ما سالم نگه داشتن مردم برای زندگی طولانی تر، است.

منبع:

Nature Communications, 2020; 11 (1) DOI: 10.1038/s41467-020-17477-x

www.sciencedaily.com/releases/2020/07/200728113550.htm