خارطة جينية

الجينات هي الوحدة الأساسية للمعلومات الوراثية في كل الكائنات الحية، فهي تحمل المعلومات اللازمة لبناء الخلايا والحفاظ عليها والقيام بكافة الوظائف الحيوية ومن ثم بناء أجسام الكائنات وإعطائها صفاتها المميزة.

يعتبر الجين وحدة بناء الأحماض النووية (DNA), ويتكون من وحدات بنائية أصغر تسمىالنيوكلوتيدات.

تبدأ عملية التعبير عن الجين بنسخ جزء من ال (DNA) والذي يحمل الجين إلى الحمض النووي الرسول وذلك داخل النواة ثم ينتقل بعد ذلك للسايتوبلازم حيث تتم عملية الترجمة إلى بروتين وذلك عن طريق اتحاد الريبوسوم مع الحمض النووي الرسول ويقوم الحمض النووي الناقل بنقل الأحماض الأمينية لتكَون سلسلة الأحماض الأمينية المٌكونة للبروتين.

يقوم المشروع على فك شفرة الجينات (ما يقرب من 30000 جين بشري مختلف) من حيث تحديد أماكنها وترتيب النيكلوتيدات المكونة لها، وتخزين تلك المعلومات في قواعد البيانات. وقد شارك في هذا المشروع أكثر من 18 دولة واستمر المشروع من سنة 1990 إلى سنة 2003. ولنا أن نتصور أن حجم المعلومات الوراثية يتطلب من الفرد حوالي 9 سنوات ونصف لقرائته. ولذلك يعتبر هذا المشروع بمثابة خريطة تمكن العلماء من البحث عن الجينات ومعرفة كافة المعلومات عنها.

هو استبدال الجينات التالفة المسببة للمرض بأخرى سليمة لعلاج ذلك المرض, أو إدخال جينات سليمة تحمل معلومات وراثية مرغوب فيها إلى داخل الخلية ولذلك يعتبر الجين في هذه الحالة كدواء.

يقدم العلاج بالجينات إمكانية تزويد جسم الإنسان نفسه بالقدرة علي تخليق بعض المواد (الأدوية) وفي الوقت المناسب أيضاً، مع إمكانية استمرار العلاج مدى الحياة.

نظراً لكون الجين ذو حجم كبير نسبياً لاختراق الخلية ولوجود شحنة سالبة عليه (نظراً لوجود مجموعة الفوسفات في تركيب النيكليوتيدات) وكذلك لأن طبيعته مُحبة للماء عكس طبيعة غشاء الخلية المراد اختراقه المُحب للدهون, ظهرت الحاجة لوجود أداة لتوصيل الجين إلى داخل الخلية (داخل النواة) وكذلك لحمايته من التحلل بواسطة الإنزيمات المُحللة الموجودة في الليزوزم داخل الخلية، وهو ما يسمي بالناقل.

فالناقل هو عبارة عن أداة ترافق الجين لمساعدته على اختراق جدار الخلية أولاً وحمايته من التحلل واختراق الغشاء النووي ثانياً ومن ثم تحرر الجين داخل النواة حيث يتم التعبير عنه.

1- مرض التليف الكيسي (Cystic fibrosis)

من أكثر الأمراض الوراثية المميتة شيوعاً عند البيض وينشأ نتيجة عيب في الجين المسئول عن تصنيع انزيم (cystic fibrosis trans-membrane conductance regulator enzyme) والذي يؤدي نقصه إلى تكوين طبقة كثيفة من المخاط المُبطن للجهاز الهضمي والممرات الهوائية مما يؤدي إلى خلل في إفراز الإنزيمات الهاضمة بالجهاز الهضمي وخلل في عملية امتصاص الغذاء من القناة الهضمية، كذلك يتسبب في حدوث عدوى مميتة بالجهاز التنفسي.

ويمكن علاج هذا المرض بالجينات عن طريق إدخال نسخه سليمة من الجين المسئول عن إفراز ذلك الإنزيم عن طريق الاستنشاق.

2- مرض نقص المناعة الوراثي (Severe combined immun deficiency syndrome (SCIDs))

مرض وراثي مميت يحدث ذلك المرض نتيجة وجود عيب في الجين المسؤول عن إفراز إنزيم (Adenosine de-aminase enzyme) والمسؤول عن بعض الوظائف المناعية.

يمكن علاج هذا المرض عن طريق إدخال نسخة سليمة من الجين إلى داخل خلايا الدم البيضاء.

3- السرطان (Cancer)

ويمكن علاجه بالجينات إما عن طريق إيقاف عمل الجين المُسبب للسرطان، أو إدخال نسخة سليمة من الجين المثبط للورم أو باستخدام تقنية الجينات المنتحرة وفيها يحث الجين الخلية السرطانية على تكوين مادة تتسبب في تدمير الخلية نفسها.

4- الإيدز (مرض نقص المناعة المكتسب) (AIDS)

وفيها يتم إدخال جين في الخلايا المحتمل إصابتها بالفيروس المُسبب للأيدز ويجعل الخلية تكون مادة تمنع الفيروس من التكاثر والبقاء.

وكذلك يُمكن تطبيق تلك التقنية في علاج العديد من الأمراض الأُخرى مثل الشلل والرعاش ومرض زيادة الكوليستيرول في الدم الوراثي.

1- اشانتي ديسلفا

وهي أول تجربة ناجحة للعلاج بالجينات عام 1990. وهي مريضة تعاني من مرض نقص المناعة الوراثي والناتج عن خلل في الجين المسؤول عن إنتاج إنزيم أدينوسين دي اميناز والمهم للجهاز المناعي.

تم وضع اشانتي في الحجر الصحي حتى سن الرابعة ثُم تم علاجها بالجينات عن طريق سحب عينة من خلايا الدم البيضاء من الدم وإدخال نسخة سليمة من الجين إلى الخلايا ثم إنماء الخلايا في مزرعة خاصة ثم إعادة خلايا الدم البيضاء إلى جسم اشانتي. وبذلك تعيش اشانتي حياة طبيعية مع حاجتها لجرعات منشطة من تلك الخلايا لأن خلايا الدم البيضاء لها دوره حياة محددة تموت بعدها.

ويمكن استهداف خط الخلايا الجذعيةالخلايا الجذعية الموجودة بنخاع العظام والمسئول عن تصنيع خلايا الدم ولذلك فلا حاجة لجرعات منشطة في هذه الحالة.

2- جيس جيلسنجر

يعتبر أول ضحية للعلاج بالجينات. جيلسنجر كان مُصاب بمرض وراثي نادر في الكبد يسبب ارتفاعاً مخيفاً في نسبة الأمونيا في الدم, ومع أن حالته كانت غير مُميتة وكان يتم التحكم فيها عن طريق الأدوية والتنظيم الغذائي إلا أنه تطوع للمشاركة في تجربة للعلاج بالجينات.

مات جيلسنجر بعد أن تم حقنه بالناقل الحامل للجين نتيجة رد فعل مناعي من الجسم أدى إلى فشل في أعضاء متعددة.

وبعد تلك التجربة جمدت المنظمة العالمية للأغذية والدواء كل التجارب العلاجية باستخدام تقنية العلاج بالجينات ووضعت قوانين صارمة لتلك التقنية.

وعلى الرغم من بعض التجارب الغير ناجحة، إلا أن العلاج بالجينات ما زال يعتبر الحلم الذي يداعب خيال العالم لعلاج العديد من الأمراض، ولذلك فإن عدد الشركات المهتمة بأبحاث العلاج بالجينات في تزايد مستمر حول العالم.

ظهر أول منتج لعلاج السرطان بالجينات للنور في الصين عام 2004 تحت اسم (Gendicine).

وهو عباره عن جين (P53), والذي يثبط تكوين الأورام، محمول على ناقل فيروسي مُعدل وعند حقن هذا الدواء في الورم يقوم الفيروس بإدخال الجين إلى داخل الخلايا السرطانية والذي يحث الخلية على قتل نفسها.

ومن المبشر أنه تم اختبار (جينديسين) على حالات متأخرة من سرطان الخلايا الحرشفية بالرأس والعنق وبعد استمرار العلاج لمدة 8 اسابيع بواقع حقنة واحدة أسبوعياً أظهرت النتائج أن أكثر من 64% من المرضى تم شفائهم تماماً و32% أظهروا انحسار جزئي للمرض.

وإذا تم استخدام (جينديسين) مع العلاج الكيماوي أو العلاج الإشعاعي فإن كفاءة العلاج تزداد إلى ثلاثة أضعاف.

يجب أن تسخر تلك التقنية المذهلة لخدمة البشرية مع وجود ضوابط كي لا تضر بالبشرية عن طريق الاستخدام الخاطئ لأنها سلاح ذو حدين. فيجب أن تستخدم لعلاج العيوب والأمراض الوراثية فقط وليس لتطوير الخصائص الطبيعية للإنسان أو استخدامها في الحروب. كما يجب استخدام العلاج بالجينات على مستوى الخلايا الجسدية والخلايا الجذعية فقط وليس الخلايا التناسلية لأن أي خطأ فيها سوف يتحمله جيل كامل. كما يجب الحذر عند التعامل مع ال (DNA) لأنه مايسترو الحياة.

• بوابة علم الأحياء الخلوي والجزيئي

في كومنز صور وملفات عن: خارطة جينية