دراسة جينومية جديدة للمشيمة تجد روابط عميقة بالسرطان

0 3

معلومة تهمك

دراسة جينومية جديدة للمشيمة تجد روابط عميقة بالسرطان
ايهاب محمد زايد-مصر
قد تفسر مجموعة الاختلافات الجينومية في المشيمة استراتيجية العضو “عيش سريعًا ، وتموت صغارًا” وعلاقاتها بالسرطان.
يُظهر عمل جديد أن المشيمة البشرية عبارة عن فسيفساء من الخلايا ذات الأنماط الجينية المختلفة. قد يكون هذا التباين نتيجة لوظيفة الحماية للعضو.
في عام 2008 ، بينما كان الطبيب المقيم سام بهجاتي يقوم بجولاته المعتادة في جناح الولادة بالمستشفى ، قام أحد الزملاء بسحبه على وجه السرعة إلى غرفة المريض ، حيث رأى أمًا تبتهج بالفرح وتقمط طفلًا يتمتع بصحة جيدة. سقط فك بهجاتي. قبل بضعة أشهر فقط ، كان الأطباء قد أبلغوا هذه الأم بخبر مدمر مفاده أن اختبارًا روتينيًا قبل الولادة – الذي حلل عينة من المشيمة – أظهر أن طفلها لديه نسخة إضافية من الكروموسوم 13 ، وهي حالة قاتلة عادةً لحديثي الولادة. ومع ذلك ، أظهرت اختبارات ما بعد الولادة أن الطفل لديه 23 زوجًا طبيعيًا من الكروموسومات. قال بهجاتي ، وهو الآن عالم وراثة في معهد ويلكوم سانجر: “ابتعدت عن الغرفة وأنا أفكر ،” كيف يمكن أن يكون ذلك؟ “
اكتشف بهجاتي حالة فسيفساء المشيمة المحصورة (CPM) ، وهي حالة تحتوي فيها بقع المشيمة على جينومات لا تتطابق مع تلك الموجودة في الجنين – وهي ظاهرة غريبة نظرًا لأن المشيمة والجنين ينشأان من نفس البويضة المخصبة . لقد عرف العلماء عن CPM منذ عقود ، وقدّروا أنها تحدث في أقل من 2٪ من حالات الحمل.
ولكن وفقًا لدراسة حديثة أجراها بهجاتي وزملاؤه في مجلة Nature ، تتكون المشيمة البشرية بشكل روتيني من لحاف من أنماط وراثية مختلفة ، وقد يلعب هذا التباين الغريب دورًا في حماية الجنين من الأذى الجيني. يسلط هذا الاكتشاف الضوء ليس فقط على العديد من الألغاز حول المشيمة نفسها ولكن أيضًا بعض الروابط الأساسية للسرطان.
رسمت الدراسة أوضح صورة حتى الآن للمشهد الجينومي للمشيمة – وهي تختلف عن أي نسيج بشري آخر رآه بهجاتي ، والذي يسميه “الغرب المتوحش للجينوم البشري”. عندما قاموا بتسلسل الحمض النووي لـ 86 عينة من 37 مشيمة ، وُجد أن كل مجموعة من الخلايا متميزة وراثيًا ومليئة بالانحرافات الجينية التي تُرى عادةً فقط في سرطانات الطفولة العدوانية.
وأوضح أن “كل مشيمة منظمة على شكل قطع كبيرة من الحيوانات المستنسخة التي تجلس بجانب بعضها البعض”. “إنه مثل نمط مرصوف بالحصى للعديد من الأورام المختلفة التي تشكل معًا المشيمة ، وهذا أمر مذهل تمامًا.”
تؤكد النتائج كذلك أن المشيمة هي شذوذ بيولوجي. حتى أصلها غريب: يُعتقد أن المشيمة ظهرت منذ أكثر من 90 مليون سنة ، عندما تسللت سلسلة من الفيروسات القهقرية التكافلية إلى جينومات الثدييات القديمة وأدت على مدى أجيال عديدة إلى تكوين العضو.
قال ستيف تشارنوك جونز ، عالم الأحياء التناسلية بجامعة كامبريدج وأحد مؤلفي الدراسة الجديدة: “إنه هذا العضو الغريب لأن الأمهات يستثمرن قدرًا هائلاً من الموارد في توليد المشيمة بأكملها ، والتي يتم التخلص منها بعد ذلك”. لعقود من الزمان ، كان علماء الأحياء في حيرة من التبذير الواضح لهذا الترتيب: لماذا يسمح الانتقاء الطبيعي لميزة حاسمة كثيفة الاستخدام للموارد في حياة الثدييات بأن تكون غير فعالة على ما يبدو؟
لمحاولة الإجابة على هذا السؤال ، استرجع بهجاتي وزملاؤه متى وأين تنشأ خلايا المشيمة من خلال مقارنة أنماط الطفرات في عينات المشيمة مع عينات من الحبال السرية المقابلة ، والتي تنشأ من الخلايا الجنينية. وجد الباحثون أن الخلايا تنفصل إلى سلالات جنينية ومشيمية في وقت أبكر مما كان متوقعًا – في بعض الحالات ، داخل الانقسامات الخلوية القليلة الأولى من البيضة الملقحة. توضح هذه النتائج أن المشيمة ترسم مسارها الخاص بعيدًا عن مسار الجنين في وقت مبكر من الحمل ، كما أوضح ديريك ويلدمان ، عالم الأحياء التطوري في جامعة جنوب فلوريدا والذي لم يشارك في الدراسة.
ولكن خلال تلك الأسابيع الأولى الحاسمة ، عندما يمكن لخلل جيني واحد أن يعرقل الحمل ، فقد تعمل المشيمة أيضًا بمثابة “أرض ملقاة” للانحرافات. يفسر بهجاتي أنه أثناء التطور المبكر ، عندما تتطور بعض الخلايا المنقسمة بشكل عشوائي إلى تشوهات وراثية ، فقد يتم تخصيصها للمشيمة بدلاً من الجنين. وجد فريقه دليلاً على هذه النظرية: في إحدى الخزعات ، لاحظ الباحثون خلايا مشيمة تحتوي على ثلاث نسخ من الكروموسوم 10 – اثنتان من الأم وواحدة من الأب. لكن الخلايا الموجودة في باقي المشيمة والجنين كانت تحتوي على نسختين من الكروموسوم (كلاهما من الأم) ، مما يشير إلى أن الخطأ بدأ في البويضة الملقحة ولكن تم تصحيحه لاحقًا.
تستمر بقع المشيمة في تحمل هذه الطفرات المبكرة – أرشيف حي للعيوب الجينية من الأيام الأولى من الحمل – بينما يظل الجنين دون أن يصاب بأذى. لكن هذه ليست مشكلة بالنسبة للمشيمة ، كما يفترض ويلدمان ، لأنها “ليست مقيدة بضرورة النجاح في إنتاج عضو يعيش لمدة 85 عامًا.” وقال إن المشيمة قد لا يكون لها نفس الفحوصات الجينية والتوازنات التي تتمتع بها الخلايا البشرية الأخرى بسبب زوالها المتأصل.
وقال بهجاتي إن التفسير المحتمل الآخر لهذه الطفرات هو أن المشيمة يجب أن تتفوق على نمو الجنين خلال الأسابيع الستة عشر الأولى من الحمل البشري ، لذلك قد يكون من المفيد تراكم الطفرات أثناء تنطيطها داخل الرحم. يمكن أن “يعيش سريعا ويموت صغيرا” ، على حد تعبير بهجاتي.
قالت ويندي روبنسون ، عالمة الوراثة الطبية بجامعة كولومبيا البريطانية والتي تدرس التطور البشري المبكر ، إنها نظرية مثيرة للاهتمام ، لكنها اختلفت مع فكرة أن المشيمة هي مجرد سطل جيني للقمامة للجنين. وقالت: “هناك انقسامات خلوية سريعة جدًا تحدث في وقت مبكر من الحمل ، وهذا ربما يفرض اختيارًا قويًا ضد الخلايا التي لا تستطيع مواكبة ذلك ، وبالتالي فإن الخلايا الجيدة فقط هي التي ستساهم [في الجنين]”. “لذا ، ليس الأمر أنك تنقل الخلايا السيئة إلى المشيمة – وأنا أعلم أنها دلالات – ولكن الأمر يتعلق بأنك تختار الخلايا الجيدة في الطفل وتترك كل شيء آخر وراءك.”
الخلايا الطبيعية الشاذة
قال ويلدمان ، بصرف النظر عن دور المشيمة ، فإن عدم التجانس الذي تم اكتشافه حديثًا يؤكد مدى معجزة أن المشيمة يمكن أن تهرب من اكتشافها وتدميرها بواسطة جهاز المناعة الأمومي. وقال: “قد تعتقد أن الجينات المختلفة ، التي تختلف عن جينوم الأم ، سيتم التعرف عليها من قبل الجهاز المناعي للأم”.
لاحظ الباحثون منذ فترة طويلة أوجه التشابه بين السرطانات والمشيمة – في كيفية تهربهم من الجهاز المناعي ، وتكتيكاتهم في الغزو ومجموعة العلامات الكيميائية على الحمض النووي لخلاياهم والتي توجه نشاط جيناتهم. قال روبنسون إن الاثنين يتصرفان على حد سواء أيضًا: من أجل الحمل الناجح ، يجب أن تغزو المشيمة بطانة الرحم للأم ، والاستفادة من إمداد دم الأم وإنشاء شبكتها الخاصة من الأوعية الدموية – وكلها تعمل الخلايا السرطانية أيضًا.
قال يوئيل سادوفسكي ، المدير التنفيذي لمعهد أبحاث ماجي للمرأة في بيتسبرغ الذي يدرس علم الوراثة المشيمية ، بالنظر إلى أوجه التشابه هذه ، “يجب أن يكون الأشخاص الذين يدرسون السرطان مهتمين جدًا بهذه الدراسة”. “قد يشير إلى أن سرطانات الطفولة لها نفس الأشياء البدائية مثل المشيمة التي تسمح للخلايا غير الطبيعية بالانتشار ، ولكن ليس في الأنسجة الجنينية الطبيعية.”
على الرغم من أن كلا من المشيمة والسرطانات غازية ، إلا أن هناك فرقًا جوهريًا: تعرف المشيمة عادةً متى تتوقف عن النمو. (تحدث حالة نادرة جدًا تُعرف باسم المشيمة الملتصقة إذا استمرت المشيمة في غزو عضلة الرحم أو الأعضاء القريبة مثل المثانة.) بينما يتسارع نمو الجنين بسرعة خلال الثلث الثالث من الحمل ، يحدث النمو الأكثر كثافة للمشيمة في الأشهر الثلاثة الأولى من الحمل قال تشارنوك جونز ، مضيفًا أنه سيكون من الصعب إذا استمرت المشيمة في العمل كورم واستنزاف موارد ثمينة من الجنين خلال الثلث الثالث من الحمل.
قال بهجاتي: “لم نعثر على الطفرات المسببة للسرطان فحسب ، بل وجدنا أيضًا شيئًا يبدو جينومياً وكأنه سرطان طبيعي تمامًا مع توقيعات جينية غريبة جدًا وتغييرات في عدد النسخ”.
المصدر: كوانتا
قد يكون رسمًا توضيحيًا

معلومة تهمك

تنبيه هام، المنشور يعبر عن رأي الكاتب ويتحمل مسؤوليته، دون ادنى مسؤولية علي الجريدة

تنبيه

احصل على تحديثات في الوقت الفعلي مباشرة على جهازك ، اشترك الآن.

معلومة تهمك

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

%d مدونون معجبون بهذه: