Milyonlarla illik virus qalıqları – Xərçəng müalicəsində yeni açar

Milyonlarla il əvvəl əcdadlarımızı yoluxduran qədim bir virus bu gün xərçəngin yaranmasına kömək edə bilər. 17 iyul 2024-cü ildə Science Advances jurnalında dərc olunan tədqiqat bu virus qalıqlarının hələ də DNA-mızda olduğunu və daha təsirli, yan təsirləri az olan xərçəng müalicələrinə yol aça biləcəyini ortaya qoyur.

Bu tədqiqat niyə vacibdir?

Pan-xərçəng epigenomik analiz üsulu kimi yeni nəsil genetik təhlillər sayəsində qədim retrovirus ardıcıllıqlarının təsiri daha yaxşı anlaşılır.

Əvvəllər bioloji funksiyasının olmadığı düşünülən "endogen retroviruslar" (endogenous retroviruses) əslində genləri tənzimləyir və bəzi genlərin açılıb-bağlanmasına imkan verir.

Son illərdə aparılan araşdırmalar bu virus qalıqlarının xərçəng kimi xəstəliklərdə rol oynaya biləcəyini irəli sürmüşdür.

Tədqiqatın təfərrüatları

Tədqiqat üsulları və nəticələr

Tədqiqatın baş müəllifi, Kolorado Boulder Universitetinin genom bioloqu Edward Chuong bildirir ki, əksər araşdırmalar endogen retrovirusların zülal kodlayıb-kodlamadığını araşdırır. Lakin bu qədim virus ardıcıllıqları adətən zülal kodlamır. Chuong və komandası bu qalıqların gen tənzimlənməsindəki rolunu və xərçəngə kömək edib-etmədiyini öyrənmək üçün epigenomik analiz məlumatlarından istifadə etdi. Xərçəng Genomu Atlası tərəfindən xəritələnmiş 21 xərçəng növünü araşdıraraq xərçəngə səbəb ola biləcək virus mənşəli 19 DNA ardıcıllığı müəyyən etdilər.

Epigenetika, gen ifadəsinin, yəni genlərin açılıb-bağlanmasının DNA ardıcıllığında dəyişiklik olmadan necə tənzimləndiyini araşdıran elm sahəsidir. Bu tənzimləmələr DNA metilləşməsi və histon modifikasiyaları kimi kimyəvi dəyişikliklər vasitəsilə baş verir və genetik məlumatın necə istifadə olunmasına təsir edir.

Epigenomik analiz, orqanizmin bütün genomunda baş verən epigenetik dəyişiklikləri sistemli şəkildə araşdıran üsuldur. Bu analiz gen ifadəsinə təsir edən epigenetik işarələrin xəritələnməsini və funksiyalarının anlaşılmasını təmin edir.

LTR10 və xərçəng

Diqqət çəkən DNA ardıcıllığı: LTR10

Tədqiqatçılar LTR10 adlanan ardıcıllığı araşdırdılar, çünki bu ardıcıllıq ağciyər və kolorektal xərçəng kimi bir neçə xərçəngdə yüksək aktivlik göstərirdi. 30 milyon il əvvəl əcdadlarımızın genomuna daxil olan bu DNA seqmenti kolorektal xərçənglərin üçdə birində aktivdir. CRISPR gen redaktəsi texnologiyasından istifadə edərək Chuongun komandası LTR10-u susdurdu və bu, yaxınlıqdakı xərçəngin təşviq etdiyi genlərin aktivliyini azaltdı.

Müalicə və gələcək addımlar

MAP kinaza inhibitorları və hədəfli müalicə

Tədqiqat həmçinin LTR10-u xərçəngi təşviq etməyə yönəldən amilin insan xərçənglərinin təxminən 40%-ında həddindən artıq aktiv olan mitogenlə aktivləşən protein (MAP) kinaza olduğunu müəyyən etdi. Mövcud bəzi xərçəng dərmanları artıq MAP kinazanı hədəfləyir. Bu yeni nəticələr daha hədəfli müalicələrin hazırlanmasına və ya mövcud müalicələrin optimallaşdırılmasına kömək edə bilər.

Lakin nəticələrin real xərçəng xəstələrinə tətbiqi üçün daha çox laboratoriya araşdırması, insan sınaqları və bir neçə il lazımdır. CRISPR epigenom redaktəsi texnologiyası klinik istifadə üçün hələ də hazırlanmaqda olduğundan, bu elementlərin birbaşa hədəflənməsinə əsaslanan müalicəyə ən azı 5 il var.

*

Əlavə oxu: İnsan DNA-sının tərkib hissələri

Aşağıdakı qrafik genomumuzun hansı elementlərdən ibarət olduğunu faizlə göstərir.

• Genlər (1-2%): Zülal kodlayan DNA ardıcıllıqları. İnsan genomunda təxminən 20 min ilə 25 min arasında gen var. Bu genlər genomumuzdakı təxminən 6 milyard nukleotid cütü arasında yerləşir və bədənimizin müxtəlif zülallarını kodlayır. Genomun böyük hissəsi gendənkənar bölgələrdən ibarətdir; bu bölgələr gen tənzimlənməsində və digər bioloji funksiyalarda rol oynayır. 
• Transpozonlar (45%): Genom daxilində hərəkət edən və çoxalan DNA ardıcıllıqları. Bu qrupa retrotranspozonlar (8,3%), LINE (20,4%) və SINE (13,1%) daxildir.
• Endogen retroviruslar (ERV-lər) (8%): Qədim virus infeksiyalarından qalan və gen ifadəsinə təsir edə bilən DNA hissələri.
• Psevdogenlər (1,2%): Funksiyasını itirmiş və ya natamam genlər.
• Təkrarlanan ardıcıllıqlar (3%): Telomerlər və digər qısa təkrarlanan DNA ardıcıllıqları.
• Digər (40%): İntronlar, tənzimləyici elementlər və digər kodlamayan DNA.