بقايا فيروسية بعمر ملايين السنين – مفتاح جديد في علاج السرطان

قد يساعد فيروس قديم أصاب أسلافنا قبل ملايين السنين على تحفيز السرطان اليوم. وفي 17 يوليو 2024، Science Advances نُشرت دراسة في المجلة تكشف أن البقايا الفيروسية لا تزال في DNA لدينا، وقد تقود لعلاجات سرطان أكثر فاعلية وأقل آثارًا جانبية.

لماذا هذه الدراسة مهمة؟

التحليل فوق الجينومي الشامل للسرطانات وغيره من التحليلات الجينية الحديثة يتيح فهمًا أفضل لتأثير تسلسلات الفيروسات القهقرية القديمة.

ما كان يُعتقد سابقًا أنه بلا وظيفة بيولوجية، أي «الفيروسات القهقرية داخلية المنشأ»، في الحقيقة ينظم الجينات ويتيح تشغيل بعض الجينات وإطفاءها.

اقترحت أبحاث السنوات الأخيرة أن هذه البقايا قد تؤدي دورًا في أمراض كالسرطان.

تفاصيل الدراسة

طرق البحث ونتائجه

يذكر المؤلف الكبير إدوارد تشونغ، عالم الجينوم بجامعة كولورادو بولدر، أن معظم الأبحاث تفحص إن كانت الفيروسات القهقرية الداخلية تشفر بروتينًا. لكن هذه التسلسلات القديمة لا تشفر عادةً بروتينات. واستخدم فريقه بيانات التحليل فوق الجينومي لاكتشاف دور البقايا بتنظيم الجينات وما إذا كانت تساعد السرطان. أطلس جينوم السرطان بدراسة 21 نوع سرطان رسمها الأطلس، حددوا 19 تسلسل DNA من منشأ فيروسي قد يسبب السرطان.

علم التخلق, يدرس كيفية تنظيم التعبير الجيني، أي تشغيل الجينات وإطفائها، دون تغيير تسلسل DNA. وتحدث التنظيمات بتغيرات كيميائية مثل مثيلة DNA وتعديل الهستونات، وتؤثر في استخدام المعلومات الجينية.

التحليل فوق الجينومي, تقنية تفحص التغيرات فوق الجينية في كامل جينوم الكائن منهجيًا. ويتيح رسم العلامات المؤثرة في التعبير الجيني وفهم وظائفها.

LTR10 والسرطان

تسلسل DNA البارز: LTR10

فحص الباحثون LTR10 لنشاطه العالي في سرطانات منها الرئة والقولون والمستقيم. ودخل مقطع DNA هذا جينوم أسلافنا قبل 30 مليون سنة، وهو نشط في ثلث سرطانات القولون والمستقيم. تقنية تحرير الجينات CRISPR باستخدامها أسكت فريق تشونغ LTR10، فقل نشاط الجينات القريبة التي يحفزها السرطان.

العلاج والخطوات المقبلة

مثبطات كيناز MAP والعلاج الموجه

حددت الدراسة أيضًا أن ما يحفز LTR10 في السرطان هو كيناز البروتين المنشط بالميتوجين (MAP)، المفرط النشاط في نحو %40 من السرطانات البشرية. وتستهدفه بالفعل بعض الأدوية الحالية. وقد تساعد النتائج في تطوير علاجات أدق أو تحسين القائمة.

لكن تطبيق النتائج على مرضى سرطان حقيقيين يحتاج مزيدًا من البحث المخبري والتجارب البشرية وعدة سنوات. ولأن تحرير ما فوق الجينوم بـCRISPR لا يزال قيد التطوير سريريًا، فإن استهداف هذه العناصر مباشرةً كعلاج يبعد 5 سنوات على الأقل.

*

للقراءة المتقدمة: مكونات DNA البشري

يُظهر الرسم التالي نسب العناصر التي يتألف منها جينومنا.

• الجينات (%1-2): تسلسلات DNA المشفرة للبروتين. ويضم الجينوم البشري نحو 20 ألفًا إلى25 ألف جين، بين نحو 6 مليارات زوج نوكليوتيد، وتشفر بروتينات جسمنا المختلفة. ويتألف معظم الجينوم من مناطق خارج الجينات تؤدي دورًا في تنظيمها ووظائف بيولوجية أخرى. 
• العناصر القافزة (%45): تسلسلات DNA تتحرك وتتكاثر داخل الجينوم. وتشمل القافزات القهقرية (%8.3) وLINE (%20.4) وSINE (%13.1).
• الفيروسات القهقرية الداخلية (ERV) (%8): قطع DNA متبقية من عدوى فيروسية قديمة وقد تؤثر في التعبير الجيني.
• الجينات الكاذبة (%1.2): جينات فقدت وظيفتها أو ناقصة.
• التسلسلات المتكررة (%3): التيلوميرات وتسلسلات DNA قصيرة متكررة أخرى.
• أخرى (%40): الإنترونات والعناصر التنظيمية وDNA غير المشفر الآخر.