مقالاتمقالات طبية

العلماء يحددون مجموعة بروتينات تعيد السمع

حدد الباحثون في المعاهد الوطنية للصحة الأمريكية مجموعة بروتينات تعيد السمع من خلال تجديد الخلايا، وقالوا إن هذه البروتينات موجودة في أسماك الزرد.

قاد الباحثون في المعهد القومي لأبحاث الجينوم البشري (NHGRI) البحث، والذي قد يساعد في إنشاء علاجات فقدان السمع البشري. ونُشرت النتائج قبل ثلاثة أشهر في مجلة Cell Genomics .

قد تستعيد العديد من الحيوانات، مثل سمك الزرد، سمعها بعد الإصابة من خلال تجديد خلايا الشعر  ومع ذلك، لا يمكن استعادة فقدان خلايا الشعر البشري.

بروتين أسماك الزرد

ألهمت خصائص تجديد خلايا شعر أسماك الزرد الباحثين لاستخدام هذه الأنواع لفهم بعض الخصائص الأساسية للتجديد بشكل أفضل.

يعاني حوالي 37.5 مليون أمريكي من ضعف السمع، ومعظم هذه الحالات ناتجة عن فقدان مستقبلات السمع المسماة “خلايا الشعر” في الأذن الداخلية.

عندما يدخل الصوت إلى آذاننا، تتحرك الشعيرات التي تبرز من خلايا الشعر الدقيقة هذه وتنحني، مما يتسبب في إرسال إشارات كهربائية عبر الأعصاب إلى أدمغتنا التي تسمح لنا بمعالجة الصوت.

على الرغم من وجود مظاهر مميزة تمامًا، يمتلك البشر وسمك الزرد أكثر من 70 ٪ من نفس الجينات على المستوى الجيني.

يسمح هذا التشابه الجيني للباحثين بفهم بيولوجيا تجديد الخلايا في أسماك الزرد بشكل أفضل قبل ترجمة نتائجهم إلى البشر، عبر مجموعة بروتينات تعيد السمع.

وأجرت الدراسة إيرين جيمينيز، الباحث الأول في فرع الجينوم الوظيفي والترجمة التابع للمعهد القومي لأبحاث الجينوم البشري (NHGRI)، بالتعاون مع الباحثين إيفان أوفشارينكو، ووي سونغ، الباحثين في المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية بالمكتبة الوطنية للطب بالولايات المتحدة.

يولد البشر والثدييات الأخرى بعدد محدد من خلايا الشعر التي تُفقد ببطء من خلال الشيخوخة والصدمات.

ومع ذلك، يمكن لبعض الحيوانات، مثل الزرد، تجديد خلايا الشعر واستعادة حاسة السمع بعد الإصابة.

ويعمل العلماء على من أجل معرفةكيفية وأسباب تجدد هذه الخلايا في هذه الحيوانات.

وباستخدام مزيج من التقنيات الجينية والتعلم الآلي القائم على الحاسوب، وجدت جيمينيز ومعاونوها أن تجديد خلايا الشعر في سمك الزرد يعتمد على شبكة من البروتينات التي يمكنها تشغيل الجينات وإيقافها، والمعروفة باسم عوامل النسخ.

وحاول الباحثون تحديد عوامل النسخ بشكل صحيح، من خلال النظر في تسلسل المحسن داخل جينوم الزرد.

إذا تم التفكير في عوامل النسخ على أنها المفاتيح التي تعمل على تشغيل وإيقاف السيارة، فإن تسلسل المحسن هو مفتاح تشغيل السيارة.

يحتاج كلا الجزأين إلى التفاعل لتشغيل السيارة، تمامًا مثلما تحتاج عوامل النسخ إلى الارتباط بتسلسلات مُحسِّن معينة للتعبير عن الجين.

استخدم الباحثون تقنيات جينية جديدة تسمى تسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية والمقايسة أحادية الخلية للكروماتين.

ويمكن الوصول إلى هذا الحمض باستخدام الترانسبوزيز باستخدام التسلسل لتحديد تسلسل المحسن وعوامل النسخ المقابلة التي تلعب دورًا في تجديد خلايا الشعر.

وقالت جيمينيز: “حددت دراستنا عائلتين من عوامل النسخ التي تعمل معًا لتنشيط تجديد خلايا الشعر في أسماك الزرد، وتسمى عوامل النسخ Sox و Six”.

أولاً، تبدأ عوامل نسخ Sox استجابة التجديد في الخلايا المحيطة، والتي تسمى الخلايا الداعمة. بعد ذلك، تتعاون عوامل النسخ Sox و Six لتحويل خلايا الدعم هذه إلى خلايا شعر.

وعندما تموت خلايا الشعر في أسماك الزرد، تبدأ الخلايا الداعمة القريبة في التكاثر.

هذه الخلايا الداعمة تشبه الخلايا الجذعية بسبب قدرتها على أن تصبح أنواعًا أخرى من الخلايا.

كان الباحثون قد حددوا بعض العوامل التي تحول الخلايا الداعمة إلى خلايا شعر، ولكن ما لم يتم فهمه هو كيف وأين يتم تشغيل الجينات التي ترمز هذه العوامل وتنسيقها مع عوامل أخرى غير معروفة.

ونجح العلماء في تحديد مجموعة فريدة من عوامل النسخ التي تؤدي إلى التجدد في أسماك الزرد.

علاوة على ذلك، قد تصبح هذه المجموعة من عوامل نسخ أسماك الزرد هدفًا بيولوجيًا قد يؤدي إلى تطوير علاج جديد لعلاج ضعف السمع لدى البشر، كما تقول جيمينيز.

ثورة علمية.. ما هي الخلايا الجذعية؟

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى