رونمایی از اپی‌ژنتیک؛ دومین نقشه کدهای ژنتیک انسان

نقشه اپی‌ژنتیک انسان یا کلیدهای مولکولی که می‌توانند ژن‌های مشخصی را در دی.ان.ای بیشتر از 100 نوع سلول انسانی روشن یا خاموش کند، برای نخستین‌بار تکمیل شد.

کد خبر: ۱۱۹۰۸۲۳

تاریخ: ۰۲ اسفند ۱۳۹۳ - ۰۸:۵۹

به گزارش سرویس دانش خبرگزاری دانا، دانشمندان برای اولین بار نقشه «کلیدهای» مولکولی را که می‌توانند ژن‌های مشخصی را در دی.ان.ای بیشتر از 100 نوع سلول انسانی روشن یا خاموش کند، کشف کردند. این دستاورد پیچیدگی اطلاعات ژنتیکی و چالش‌های تعبیر و تفسیر آن را نشان می‌دهد.

به گزارش رویترز، دانشمندان در روز چهارشنبه نقشه اپی‌ژنوم و به همراهش، 24 مقاله مرتبط با آن را در ژورنال نیچر منتشر کردند. این نقشه در راستای یک پروژه دولتی ایالات متحده به نام «برنامه نقشه راه اپی‌ژنومیک» تهیه شده که در سال 2008/1387 آغاز شده و بودجه‌ای 240 میلیون دلاری و دوره 10 ساله دارد.

ژنوم انسان نقشه ساختمانی هر فرد است. گمان بر این است که اپی‌ژنوم طرح اولیه و خط‌خوردگی‌های این نقشه ساختمانی باشد، یعنی اگر ژنوم شخصی دربردارنده یک دی.ان.ای مرتبط با سرطان باشد، اما این دی.ان.ای توسط مولکول‌هایی در اپی‌ژنوم خط‌خورده شده باشد، در این صورت دیگر خطر ابتلا به سرطان به دلیل وجود این دی.ان.ای وجود ندارد.

هرچه استخراج توالی ژنوم‌های اشخاص برای استنتاج خطر بیماری کاربرد بیشتری پیدا می‌کند، درک اینکه اپی‌ژنوم چگونه بر این خطر و دیگر جنبه‌ها سلامت تأثیر می‌گذارد، اهمیت بسیار بیشتری پیدا می‌کند.

مانولیز کلیز از ام.آی.‌تی (انستیتو تحقیقاتی ماساچوست) که رهبری این پژوهش را بر عهده داشت و پژوهشگرانی از کرواسی تا کانادا و ایالات‌متحده تحت نظر او این تحقیق را پیش می‌بردند، می‌گوید: «تنها با استفاده از اپی‌ژنوم است که می‌توانید از درمان قطعی و کاملاً درست بیماری اطمینان حاصل کنید».

جوزف کستلو از دانشگاه کالیفرنیا در سنفرانسیسکو که مسئول یکی از چهار آزمایشگاه اصلی مربوط به نقشه اپی‌ژنوم است، می‌گوید که شرکت‌های بزرگ دارویی از‌جمله مرک، واحد فناوری‌های ژنتیک روشه و گلاسکوسمیت‌کلاین، در حال انجام پژوهش‌های اپی‌ژنوم مرتبط با سرطان هستند.

یکی از دلایل این‌که دوقلوهای همسان به‌رغم داشتن دی.ان.ای کاملاً مشابه، همیشه دچار بیماری‌های ژنتیکی مشابه مثل سرطان نمی‌شوند، تفاوت‌های اپی‌ژنتیک است. اما دخیل دانستن اپی‌ژنتیک برای درمان دقیق و صحیح بیماری، خطرناک است.

کلیز می‌گوید که نیمه‌عمر عوامل محیطی و سبک زندگی شامل سیگار کشیدن، ورزش کردن، رژیم غذایی، در معرض مواد شیمیایی سمی قرار داشتن و حتی تغذیه والدین روی اپی‌ژنتیک تأثیر می‌گذارد. دانشمندان نه‌تنها می‌بایست چگونگی اثرگذاری اپی‌ژنوم را تعیین کنند، بلکه همچنین باید مشخص کنند که چگونه افراد روی اپی‌ژنوم خود تأثیر می‌گذراند.

کتاب حیات
ژنوم انسان توالی دی.ان.ای روی کروموزوم‌ها است. دی.ان.ای در هر سلول بدن از سلول‌های عصبی گرفته تا قلب و پوست یکی است.

این اپی‌ژنوم است که باعث تفاوت در سلول‌ها می‌شود: به‌عنوان‌مثال درنتیجه خط‌خوردگی‌های اپی‌ژنوم است که سلول‌های قلب مواد شیمیایی مغز را نمی‌سازند و یا عصب‌ها نمی‌توانند بافت ماهیچه بسازند.

نقشه اپی‌ژنوم منتشرشده نشان می‌دهد که چگونه هرکدام از 127 نوع بافت و سلول بدن در سطح دی.ان.ای با یکدیگر تفاوت پیدا می‌کند. ازآنجاکه دانشمندان شرکت‌کننده در پروژه نقشه راه در حال ذخیره کردن یافته‌هایشان در یک پایگاه اطلاعاتی عمومی هستند، دیگر پژوهشگران این امکان را داشته‌اند که پیش از انتشار رسمی نقشه، آن را تحلیل کنند.

برای مثال یکی از پژوهش‌های این پروژه نشان می‌دهد که سلول‌های مغز افرادی که در اثر بیماری آلزایمر جان سپرده‌اند، در دی.ان.ای خود تغییراتی مرتبط با پاسخ ایمنی داشته‌اند. تا پیش‌ازاین هیچ‌گاه به بیماری آلزایمر به چشم اختلالی در سیستم ایمنی دیده نشده بود، بنابراین این کشف می‌تواند راه جدیدی را برای فهمیدن و درمان آن باز کند.

دیگر پژوهشگران دریافته‌اند به دلیل اینکه امضای اپی‌ژنتیک انواع سلول‌های متفاوت منحصربه‌فرد است، آن‌ها می‌توانند جایی را که سرطان متاستازی از آنجا آغاز شده (و در 2 تا 5 درصد بیماران ناشناخته است) تقریباً 90 درصد به‌درستی پیش‌بینی کنند.

درنتیجه به گفته شامیل سونایفد، پژوهشگر ژنتیک در دانشگاه بیرگهام و بیمارستان زنان بوستون و از نویسندگان اصلی مقاله، اطلاعات اپی‌ژنتیک شاید بتواند به انکولوژیست‌ها در تلاش برای تشخیص شیوه درمان کمک کند و جان بیمار را نجات دهد.

این تازه اول راه است. کلیز می‌گوید که به‌جای اینکه نقشه اپی‌ژنوم پایان کار ما باشد، «من آن را آغاز عصر اپی‌ژنوم‌ها می‌بینم».