ژن‌های کلیدی مرتبط با آسیب DNA و بیماری‌های انسانی کشف شده‌اند

به گزارش مجله خبری نگار، در یک مطالعه جدید که در مجله Nature منتشر شده است، بیش از ۱۰۰ ژن کلیدی مرتبط با آسیب DNA در غربالگری سیستماتیک نزدیک به ۱۰۰۰ گونه موش اصلاح ژنتیکی شده کشف شد.

این کار بینش‌هایی در مورد پیشرفت سرطان و بیماری‌های نورودژنراتیو و همچنین یک رویکرد درمانی بالقوه در قالب یک مهارکننده پروتئین ارائه می‌دهد.

ژنوم شامل تمام ژن‌ها و مواد ژنتیکی موجود در سلول‌های بدن است. وقتی ژنوم پایدار باشد، سلول‌ها می‌توانند به طور دقیق تکثیر و تقسیم شوند و اطلاعات ژنتیکی صحیح را به نسل بعدی سلول‌ها منتقل کنند. با وجود اهمیت آن، اطلاعات کمی در مورد عوامل ژنتیکی که پایداری، محافظت، ترمیم و پیشگیری از آسیب ژنوم را کنترل می‌کنند، وجود دارد.

در این مطالعه جدید، دانشمندان موسسه ولکام سنگر و همکارانشان از موسسه تحقیقات زوال عقل بریتانیا در دانشگاه کمبریج، برای درک بهتر زیست‌شناسی سلامت سلولی و شناسایی ژن‌های کلیدی برای حفظ پایداری ژنوم، تلاش کردند.

این تیم با استفاده از مجموعه‌ای از سویه‌های موش اصلاح‌شده ژنتیکی، ۱۴۵ ژن را شناسایی کرد که نقش کلیدی در افزایش یا کاهش تشکیل ساختار‌های ریزهسته‌ای غیرطبیعی دارند. این ساختار‌ها نشان‌دهنده ناپایداری ژنومی و آسیب DNA هستند و از نشانه‌های رایج پیری و بیماری می‌باشند.

چشمگیرترین افزایش در ناپایداری ژنومی زمانی مشاهده شد که محققان ژن DSCC۱ را غیرفعال کردند و تشکیل ریزهسته‌های غیرطبیعی را پنج برابر افزایش دادند. موش‌های فاقد این ژن ویژگی‌هایی مشابه بیماران انسانی مبتلا به کوهسینوپاتی داشتند که اهمیت این مطالعه را برای سلامت انسان بیشتر برجسته می‌کند.

دانشمندان با استفاده از غربالگری CRISPR نشان دادند که این اثر ناشی از فقدان DSCC۱ را می‌توان با مهار پروتئین SIRT۱ تا حدی معکوس کرد. این امر چشم‌انداز‌های امیدوارکننده‌ای را برای توسعه درمان‌های جدید باز می‌کند.

این یافته‌ها همچنین به روشن شدن عوامل ژنتیکی مؤثر بر سلامت ژنومی انسان در طول زندگی و ابتلا به بیماری‌ها کمک می‌کند.

پروفسور گابریل بالموس، نویسنده ارشد این مطالعه در موسسه تحقیقات زوال عقل بریتانیا در دانشگاه کمبریج، که قبلاً در موسسه ولکام سنگر فعالیت داشت، گفت: «تحقیقات مداوم در مورد بی‌ثباتی ژنومی برای توسعه درمان‌های شخصی‌سازی‌شده که علل ژنتیکی زمینه‌ای را برطرف می‌کنند، با هدف بهبود پیامد‌ها و کیفیت کلی زندگی افراد مبتلا به طیف وسیعی از بیماری‌ها، حیاتی است.»

«مطالعه ما پتانسیل مهارکننده‌های SIRT را به عنوان یک مسیر درمانی برای کوهسینوپاتی‌ها و سایر اختلالات ژنومی برجسته می‌کند. این نشان می‌دهد که مداخله زودهنگام، به ویژه هدف قرار دادن SIRT۱، ممکن است به کاهش تغییرات بیولوژیکی مرتبط با بی‌ثباتی ژنومی قبل از پیشرفت آنها کمک کند.»

دکتر دیوید آدامز، نویسنده اول این مطالعه در موسسه ولکام سنگر، ​​گفت: «ثبات ژنومی برای سلامت سلولی حیاتی است و بر طیف وسیعی از بیماری‌ها از سرطان گرفته تا تخریب عصبی تأثیر می‌گذارد، با این حال این حوزه تحقیقاتی نسبتاً کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است.»

«این تلاش ۱۵ ساله، نمونه‌ای از آموخته‌های حاصل از غربالگری ژنتیکی بی‌طرفانه و در مقیاس بزرگ است. ۱۴۵ ژن شناسایی‌شده، به‌ویژه آنهایی که با بیماری‌های انسانی مرتبط هستند، اهداف امیدوارکننده‌ای را برای توسعه درمان‌های جدید برای بیماری‌های ناشی از بی‌ثباتی ژنومی، مانند سرطان و اختلالات عصبی-رشدی، ارائه می‌دهند.»