"أكثر من 50,000 هيكل DNA غير عادي يفتح أفقًا جديدًا في أبحاث السرطان"

يُشتهر الحمض النووي (DNA) بشكله الحلزوني المزدوج. ومع ذلك، اكتشف الباحثون في معهد غارفان للبحث الطبي أن الجينوم البشري يحتوي أيضًا على أكثر من 50,000 هيكل DNA غير عادي يُعرف بـ “العُقد”، أو ما يُسمى بـ i-motifs.

رسم خريطة شاملة لهياكل الـ i-motifs

نشرت مجلة “The EMBO Journal” أول خريطة شاملة لهذه الهياكل الفريدة من الحمض النووي، مسلطةً الضوء على أدوارها المحتملة في تنظيم الجينات المرتبطة بالأمراض. في دراسة رائدة عام 2018، كان علماء غارفان أول من رصد i-motifs مباشرةً داخل خلايا الإنسان الحية باستخدام أداة مبتكرة قاموا بتطويرها للتعرف على i-motifs والارتباط بها. البحث الحالي يعتمد على تلك النتائج، حيث استخدم العلماء الأداة نفسها لتحديد مواقع i-motif في الجينوم البشري بالكامل.

البروفيسور دانيال كريست، المؤلف الرئيسي ورئيس مختبر العلاجات بالأجسام المضادة ومدير مركز العلاج المستهدف في غارفان، قال: “في هذه الدراسة، قمنا برسم خريطة لأكثر من 50,000 موقع i-motif في الجينوم البشري، تنتشر في جميع أنواع الخلايا الثلاثة التي قمنا بفحصها. وهذا عدد كبير بشكل ملحوظ بالنسبة لهياكل DNA التي كان يُعتقد سابقًا أنها نادرة الوجود في الخلايا. تؤكد نتائجنا أن i-motifs ليست مجرد فضول مختبري، بل هي شائعة، ومن المحتمل أن تلعب أدوارًا رئيسية في وظيفة الجينوم.”

أدوار i-motifs في نشاط الجينات

i-motifs هي هياكل DNA تختلف عن الشكل الشهير للحلزون المزدوج. تتشكل عندما تتزاوج قطع من السيتوزين على نفس خيط الحمض النووي، مما يؤدي إلى إنشاء هيكل ملتوي رباعي الخيوط يبرز من الحلزون المزدوج. وجد الباحثون أن i-motifs ليست متناثرة بشكل عشوائي، ولكنها مركزة في مناطق وظيفية رئيسية من الجينوم، بما في ذلك المناطق التي تتحكم في نشاط الجينات.

يقول كريستيان ديفيد بينا مارتينيز، موظف البحث في مختبر العلاجات بالأجسام المضادة والمؤلف الأول للدراسة: “اكتشفنا أن i-motifs ترتبط بجينات نشطة للغاية خلال أوقات محددة في دورة الخلية، وهذا يشير إلى أنها تلعب دورًا ديناميكيًا في تنظيم نشاط الجين.” ويضيف: “وجدنا أيضًا أن i-motifs تتشكل في منطقة المحفز لجينات السرطان، مثل الجين MYC، الذي يشفر واحدًا من أبرز أهداف السرطان التي يصعب علاجها. هذا يقدم فرصة مثيرة لاستهداف الجينات المرتبطة بالأمراض من خلال هيكل i-motif.”

وعد i-motifs في العلاج والتشخيص

تواجد i-motifs بشكل واسع بالقرب من التسلسلات المهمة المرتبطة بسرطانات يصعب علاجها يفتح أبوابًا جديدة لأساليب التشخيص والعلاج. تقول الدكتورة سارة كومرفيلد، كبير العلماء في غارفان ومؤلفة مشاركة في الدراسة: “قد يكون من الممكن تصميم أدوية تستهدف i-motifs للتأثير على التعبير الجيني، مما قد يوسع خيارات العلاج الحالية.”

وأضاف البروفيسور كريست أن رسم خريطة i-motifs كان ممكنًا فقط بفضل الخبرة العالمية الرائدة لغارفان في تطوير الأجسام المضادة وعلم الجينوم. “تُعد هذه الدراسة مثالاً على كيفية تلاقي البحث الأساسي والابتكار التكنولوجي لتحقيق اكتشافات تغير النماذج الفكرية.”