6 سپتامبر 2022- محققان بیمارستان کودکان فیلادلفیا (CHOP) از تکنیک های نقشه برداری سه بعدی پیشرفته در سطح میکروسکوپی، برای شناسایی تعداد زیادی از واریانت های ژنتیکی و جفت ژن های هدف مربوطه در لوزالمعده که در دیابت نوع 2 نقش دارند، استفاده کردند. به گفته ی محققان، مجموعه داده های به دست آمده از این مطالعه به عنوان یک منبع کلیدی برای محققان در سراسر جهان عمل می کند تا ریشه های ژنتیکی دیابت نوع 2 را عمیق تر بررسی کرده و نقش انواع مختلف سلول ها را در توسعه این بیماری کشف کنند.
این یافته ها در مجله Cell Metabolism منتشر شد.
موارد دیابت نوع 2 در حال افزایش است و سن تشخیص این بیماری نسبت به گذشته پایین تر آمده است. با این حال، در حالی که بسیاری از موارد را می توان به افزایش چاقی و سبک زندگی بی تحرک نسبت داد، شواهد فزاینده نشان می دهد که عوامل خطر ژنتیکی نقشی قوی در این بیماری نسبتا شایع دارند. در مطالعات قبلی هم خوانی سراسر ژنومی(GWAS) ، صدها واریانت ژنتیکی مرتبط با افزایش خطر ابتلا به دیابت نوع 2 شناسایی شده اند.
یکی از چالش‌های تحقیق در مورد واریانت های ژنتیکی، تصور عملکرد کروموزوم‌ها در حالی است که به صورت متراکم در سلولهای میکروسکوپی قرار دارند. اگر DNA یک سلول از دو سر کشیده شود، طول آن بیش از شش فوت خواهد بود. کمپلکس‌های پروتئینی به نام کروماتین، کروموزوم‌ها را تا کرده و در هر سلول فشرده می‌کنند. بنابراین، ژن‌ها و واریانت هایی که در نقشه‌ای یک‌بعدی از توالی ژنوم از هم دور قرار گرفته و نامرتبط به نظر می‌رسند، می‌توانند به صورت سه بعدی در داخل سلول در ارتباط نزدیکی با هم قرار گیرند و به توضیح ریشه ی چگونگی ایجاد بیماری‌های ژنتیکی کمک کنند.
یکی از نویسندگان ارشد این مطالعه، پرفسور اندرو دی. ولز، دانشیار پاتولوژی و پزشکی آزمایشگاهی و مدیر گروه مشترک ژنومیک فضایی و عملکردی در بیمارستان کودکان فیلادلفیا، گفت: اگر نقشه دقیقی از چینش ژن ها در یک سلول نداشته باشید، عملاً شما تنها می توانید نقش این واریانت های ژنتیکی را حدس بزنید. در این مطالعه، ما از تکنیک‌های نقشه‌برداری سه‌بعدی از کروموزوم‌ها در انواع سلولهای بسیار مرتبط استفاده کردیم، که به ما اجازه داد مجموعه‌ای از ژن‌ها را شناسایی کنیم که قبلاً هرگز نقش آنها در دیابت نوع ۲کشف نشده بود.
در این مطالعه، محققان پروفایل های اپی ژنومیک سه بعدی سلول های خاص شده ی آسینار، آلفا و بتا را در لوزالمعده انسان مشخص کردند، این کار با استفاده از تکنیک های مختلفی انجام شد که امکان بررسی هر یک از آنها را در سطح تک سلولی فراهم می کرد. هنگام مقایسه این پروفایل ها، محققان تفاوت هایی را در نحوه ی تقسیم بندی کروماتین، نحوه لوپ شدن کروماتین و نحوه تنظیم و رونویسی ژن ها یافتند. در نتیجه، محققان با استفاده از نقشه‌های کروماتین سه‌بعدی، مجموعه‌ای از واریانت‌های علّیتی و جفت ژن های هدف را در 194 سیگنال مختلف دیابت نوع 2 ، شناسایی کردند. علاوه بر این، این مطالعه نشان داد که سلولهای آلفا و آسینار احتمالاً نقش بیشتری نسبت به آنچه قبلاً تصور می‌شد، در ایجاد دیابت نوع 2 بازی می‌کنند.
یکی از محدودیت‌های این مقاله این است که این جفت‌های ژنی جدید به طور کامل در مطالعات پیگیری عملکردی تأیید نشده‌اند. با این حال، هدف این مقاله ارائه اطلاعاتی حیاتی بود تا آزمایشگاه‌های تحقیقاتی مختلف بتوانند این اکتشافات را بیشتر مورد بررسی قرار داده و اعتبار آنها را تایید کنند.
پرفسور Struan F.A. Grant، یکی از پژوهشگران ارشد این مطالعه و مدیر دیگر مرکز ژنومیکس فضایی و عملکردی و محقق دیابت در بیمارستان کودکان فیلادلفیا،گفت: به نظر می‌رسد مطالعات قبلی بسیاری از یافته‌هایی را که در این کار به دست آورده‌ایم، پشتیبانی می‌کنند، و با اعتبارسنجی و ابزارهای تصویربرداری اضافی، می‌توان عوامل تهاجمی‌تر پاتوژنز دیابت نوع 2 را در سطح ژنتیکی جدا کرد. ما معتقدیم که یافته های این مطالعه به عنوان یک منبع حیاتی برای جامعه تحقیقاتی دیابت عمل خواهد کرد.
منبع:
https://medicalxpress.com/news/2022-09-multiple-causal-genes-diabetes.html