اليوم، يكشف باحثون النقاب عن وظيفة بيولوجية قوية لـ “التيلوميرات” تتعلق بقدرتها على إنتاج البروتينات، مما يساعد على فهم أفضل للسرطان والشيخوخة، بحسب دراسة نُشرت، الاثنين، بدورية وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.

الطبيبة السعودية، تغريد التركي، التي تعمل باحثة ما بعد الدكتوراه في مختبر غريفيث بجامعة كارولينا الشمالية، شاركت البروفيسور جاك غريفيث في إعداد هذه الدراسة، وهو أستاذ المتميز في علم الأحياء الدقيقة والمناعة.

تقول التركي:

  • التيلوميرات هي التسلسل المتكرر لكل كروموسوم. اعتبرت هذه المناطق من الحمض النووي تسلسلات ترميز غير بروتينية على مدار ثمانين عاماً الماضية (منذ اكتشافها أول الأمر).
  • اليوم نقول للعالم إن التيلوميرات تستطيع صنع البروتينات الخاصة بها، وهما: VR (فالين أرجينين) وGL (جلايسين ليوسين).
  • يستخدم طول التيلوميرات كعلامة لقراءة عمر وصحة خلايانا، لكن بعدما عرفنا أن التيلوميرات تنتج البروتينات الخاصة بها، فأصبح من الأسهل بكثير قياس عمر الخلايا وصحتها.
  • لنفترض على سبيل المثال، أن شخصاً ما يبلغ من العمر 55 عاماً، لكن كمية بروتين VR في دمه تعكس أن عمره البيولوجي يبلغ 40 عاماً. أو مدخن يبلغ من العمر 30 عاماً ولكن الكمية العالية من بروتين VR تدل على أن خلاياه أكبر سناً بسبب التدخين

قصة الاكتشاف

عُرفت التيلوميرات لأول مرة منذ حوالي 80 عاماً، وبسبب تسلسلها الرتيب، كانت العقيدة الراسخة في هذا المجال ترى أنّها لا تستطيع تشفير أي بروتينات، لا سيمّا تلك التي لها وظيفة بيولوجية قوية.

في عام 2011، التقطت مجموع بحثية في فلوريدا طرف الخيط، عندما كانت تعكف على تتبع الجانب الوراثي في مرض التصلب الجانبي الضموري، واكتشف المجموعة البحثية أن المتسبب في المرض كان جزيء الحمض النووي الريبي الذي يحتوي على ستة قواعد مكررة، ومن طريق آلية جديدة يمكن لهذه القواعد توليد سلسلة من بروتينات سامة تتكون من اثنين من الأحماض الأمينية.

اكتشفت التركي وغريفث في ورقتهما تشابها مذهلا بين جزيء الحمض النووي الريبي المتسبب في مرض التصلب الجانبي الضموري، وجزيء الحمض النووي الريبي المتولد من التيلوميرات البشرية، وافترضوا أنّ نفس الآلية قد تكون ناجعة في هذه الحالة أيضاً.

أجرى الباحثان تجارب لتوضيح كيف يمكن للحمض النووي المتولد من التيلوميرات البشرية أن يوجه الخلية لإنتاج بروتينات الإشارات VR (فالين أرجينين) وGL (جلايسين-ليوسين).

وبروتينات الإشارات هي في الأساس مواد كيميائية تؤدي إلى تفاعل متسلسل لبروتينات أخرى داخل الخلايا، تؤدي بعد ذلك إلى وظيفة بيولوجية مهمة للصحة أو المرض.

اختبار دم

بعد التعرف على البروتينين VR وGL قام الباحثان بتصنيعهما كيميائياً لفحص خصائصهما باستخدام المجاهر الإلكترونية القوية إلى جانب أحدث الأساليب البيولوجية، وكشف الفحص أنّ بروتين VR موجود بكميات مرتفعة في بعض الخلايا السرطانية البشرية، وكذلك خلايا المرضى الذين يعانون من أمراض ناتجة عن التيلوميرات المعيبة.

تقول التركي: “نعتقد أنه من الممكن زيادة كمية VR وGL في دمائنا مع تقدمنا في العمر، مما قد يوفر مؤشراً حيوياً جديداً للعمر البيولوجي على عكس العمر الزمني، ونعتقد أنّ الالتهاب قد يؤدي أيضاً إلى إنتاج هذه البروتينات”.

يعتقد الباحثان أن اختبارات الدم البسيطة لهذه البروتينات يمكن أن توفر معلومات قيمة لبعض أنواع السرطان والأمراض البشرية الأخرى، كما يمكن أن توفر أيضاً مقياساً لعمرنا البيولوجي وتقدم تحذيرات من بعض المشكلات، مثل السرطان أو الالتهاب”.

تكشف تغريد التركي لموقع “سكاي نيوز عربية” أنها تعمل حالياً رفقة البروفيسور جاك غريفث على تطوير اختبار الدم حالياً، فتقول: “قمنا بالفعل بجمع عينات مصل الدم لمرضى من فئات عمرية مختلفة، ولديهم ظروف صحية مختلفة لتقييم ومقارنة كمية بروتينات التيلوميرات في العينات.

كما تشير إلى أنهما يعملان أيضاً على دراسة كيف يمكن أن تكون ببتيدات البروتينات سامة ومضرة بخلايانا وصحتنا عندما تتراكم بشكل كبير.