حققت دراسة جديدة أجراها فريق متعدد التخصصات، في مركز أبحاث التهاب المفاصل التابع لجامعة نورث كارولاينا في الولايات المتحدة، خطوات كبيرة في تحديد العوامل الجينية التي تساهم في تطور هشاشة العظام، والتي قد تمهد الطريق للعلاجات لوقف تقدم المرض.
13 جيناً «خطراً»
وحدد الفريق 13 جيناً يطلق عليها «الجينات ذات احتمالية عالية للمخاطر»، ستة من الجينات الثلاثة عشر جديدة تماماً عند العلماء، من ناحية ارتباطها بمرض المفاصل؛ حيث تساهم بشكل مباشر في فقدان أنسجة المفاصل، وتزيد بشكل كبير من فرص إصابة الشخص بهشاشة العظام.
وفي الدراسة التي نُشرت في 8 يناير (كانون الثاني) في مجلة «Cell Genomics»، عكف فريق البحث بقيادة ريتشارد لويزر، مدير مركز أبحاث هشاشة العظام التابع لجامعة نورث كارولاينا، وأستاذ الطب البارز جوزيف جونيور في كلية الطب بجامعة نورث كارولاينا، على تحليل التعبير الجيني، وإمكانية الوصول إلى الكروماتين، وبنية الكروماتين ثلاثية الأبعاد في الخلايا الغضروفية البشرية (خلايا الغضروف) في ظل الظروف الطبيعية والمشابهة لهشاشة العظام. وقدم الفريق نتائجه.
رؤى جينية جديدة
وعرض الفريق رؤى جديدة حول كيفية تأثير الاختلافات الجينية على تطور هشاشة العظام والأساليب العلاجية المحتملة، إذ تمثل هذه الدراسة تقدماً كبيراً لأبحاث هشاشة العظام، من خلال تقديم تفسيرات محتملة لـ13 موضعاً لخطر هشاشة العظام.
وتتمثل الخطوات الحاسمة التالية في توصيف الأدوار التي تلعبها هذه الجينات في النمط الظاهري لهشاشة العظام، وتحديد ما إذا كان تعديل تعبيرها أو نشاطها يمكن أن يخفف أو حتى يعكس الأعراض المرتبطة بهشاشة العظام.
وقد فحصت الدراسة الخلايا الغضروفية من 101 متبرع بشري، وعولجت الخلايا إما بمحلول تحكم وإما بشظايا فيبرونيكتين fibronectin fragments (وهو عبارة عن بروتين مصفوف خارج الخلية يشارك في التصاق الخلايا وحركتها، وشفاء الجروح، والحفاظ على مورفولوجيا الخلية) تحاكي ظروف هشاشة العظام.
وباستخدام تقنيات جينية متقدمة، حدد الباحثون آلاف الجينات التي أظهرت أنماط تعبير متغيرة، بناءً على السن والجنس وحالة المرض.
متغيرات جينية لهشاشة العظام
ويركز أحد الاكتشافات الواعدة بشكل خاص على جين «PAPPA» الذي أظهر زيادة في التعبير في كل من أنسجة هشاشة العظام والمتبرعين الأكبر سناً. ووجد الباحثون أن هذا الجين كان مرتبطاً بمناطقه التنظيمية الجينية، من خلال بنية كروماتين ثلاثية الأبعاد معقدة، تمتد على أكثر من 400 ألف زوج من قواعد الحامض النووي «دي إن إيه- DNA».
كما كشفت الدراسة أن كثيراً من المتغيرات الجينية المرتبطة بخطر هشاشة العظام، أثرت على التعبير الجيني بشكل مختلف، في ظل الظروف الطبيعية مقارنة بالظروف المرضية. ويفترض هذا الاكتشاف أن توقيت التدخلات العلاجية قد يكون حاسماً لنجاح العلاج.
ولاحظ مؤلفو الدراسة أنه في حين أن بعض الجينات تؤثر على خطر هشاشة العظام من خلال الدور الذي تلعبه في الاستجابة لتلف مصفوفة الغضروف، فمن المعقول أيضاً أن سنوات من التعبير الجيني الشاذ قد تجعل المريض أكثر عرضة للإصابة بهشاشة العظام.
وعلى سبيل المثال، يمكن أن يؤدي التعبير المتزايد عن جين مسبب للالتهابات طوال العمر إلى خفض حاجز تدهور الغضروف.
المسارات المحتملة للعلاج
قد يكون للبحث آثار فورية على تطوير الأدوية؛ حيث حدد مسارات جزيئية محددة، يمكن استهدافها لعلاج هشاشة العظام. ومن بين الجينات الجديدة التي تم تحديدها، وجد أن كثيراً منها يشارك في العمليات المعروفة بالتأثير على صحة المفاصل، بما في ذلك السيطرة على الالتهاب والحفاظ على الغضروف.
وتُجرى حالياً دراسات موازية لفحص الأدوية، لتحديد المركبات التي تستهدف المسارات المتأثرة بالجينات الثلاثة عشر. وقال لويزر إن الأمل هو أن نتمكن من إيجاد علاجات جديدة، من شأنها أن توقف تطور تلف المفاصل في مراحله الأولى، وتمنع تطور الألم والإعاقة. ويمكن أن تمهد الطريق لعلاجات تتدخل قبل حدوث تلف كبير في المفاصل.
كما قدمت الدراسة دليلاً على أن عوامل الخطر الجينية لهشاشة العظام، قد تعمل من خلال عمليات بيولوجية متعددة ومتميزة، بدلاً من مسار واحد، ما يشير إلى أن استراتيجيات العلاج الناجحة قد تحتاج إلى التخصيص، بناءً على الملفات الجينية الفردية. وكانت هذه الدراسة من بين أكبر التحليلات في مجال أبحاث هشاشة العظام، وحددت أهدافاً جينية يمكن أن تفيد جهود تطوير الأدوية.
(الشرق الأوسط)
