کشف ژنتیک پیری به کمک یک بیماری نادر

تحقیقات جدید نشان می‌دهد، مکانیسم آسیب‌رسان به DNA که توسط آن یک ژن جهش‌یافته باعث ایجاد بیماری نادر و کشنده می‌شود، ممکن است برای درمان بسیاری از بیماری‌های مرتبط با افزایش سن از جمله بیماری‌های قلبی، اختلالات خودایمنی و سرطان، پیامدهایی داشته باشد.

به گزارش تک‌ناک، بیماری عروق کوچک (SVD) باعث آسیب به شریان‌ها و مویرگ‌های کوچک می‌شود که جریان خون را به اندا‌م‌های حساس، مانند: چشم، مغز و کلیه کاهش می‌دهد و می‌تواند با افزایش سن، فشار خون بالا و ناهنجاری‌های ژنتیکی را ایجاد کند.

واسکولوپاتی شبکیه با لکوآنسفالوپاتی مغزی (RVCL) یک نوع بیماری عروق کوچک است، که در اثر جهش ارثی در ژن TREX1 ایجاد می‌شود. این بیماری نادر است و در کل کمتر از 200 مورد شناخته شده در سراسر جهان دارد. علائم این بیماری بین 35 تا 55 سال ایجاد می‌شود و کبد، کلیه‌ها، چشم‌ها و مغز را تحت تأثیر قرار می‌دهد و سبب آسیب و نارسایی اندام‌ها و مرگ زودرس می‌شود.

دانشمندان از ارتباط میان ژن TREX1 و RVCL آگاه بودند، امّا از اینکه چگونه ژن جهش‌یافته باعث آسیب به عروق کوچک می‌شود، اطلاعاتی نداشتند. اکنون، یک مطالعۀ جدید به رهبری محققان دانشکدۀ پزشکی پرلمن در دانشگاه پنسیلوانیا (پزشکی پن) و مؤسسۀ تحقیقات مغز در دانشگاه نیگاتا در ژاپن، مکانیسم عملکرد ژن جهش‌یافته را پیدا کرده‌اند. یافته‌ها ممکن است عواقبی فراتر از لکوآنسفالوپاتی مغزی داشته باشند.

جاناتان ماینر، نویسندۀ مسئول این مطالعه گفت: به نظر می‌رسد که آسیب DNA تسریع شده در لکوآنسفالوپاتی مغزی باعث پیری زودرس سلول‌های خاص از جمله سلول‌های دیوارۀ عروق خونی ‌شود. اگر چنین باشد، هدف قرار دادن TREX1 می‌تواند پیامدهای گسترده‌ای برای درمان بسیاری از بیماری‌های انسانی مرتبط با پیری از جمله بیماری‌های قلبی-عروقی، اختلالات خودایمنی و سرطان داشته باشد.

نظریۀ آسیب DNA پیری

عوامل زیادی در پیری نقش دارند که یکی از آنها آسیب به DNA است. یکپارچگی DNA برای سلامت سلول‌ها، بافت‌ها و کل ارگانیسم ضروری است. می‌توان آسیب DNA را شناسایی و ترمیم کرد. به اصطلاح «پاسخ آسیب DNA» معمولاً زمانی دیده می‌شود که بدن ما در حال تلاش برای مبارزه با سرطان است. امّا اگر پاسخ آسیب طولانی شود و آسیب DNA ترمیم نشود، تصور بر این است که رشد و تقسیم سلول‌ها را متوقف می‌کند و باعث پیری زودرس آنها می‌شود. این حالت به عنوان نظریۀ آسیب DNA پیری شناخته می‌شود.

محققان با بررسی لکوآنسفالوپاتی مغزی در سلول‌های حیوانی و انسانی به این نتیجه رسیدند که وقتی هر دو رشتۀ DNA شکسته می‌شوند، جهش ژن TREX1 در روند ترمیم، اختلال ایجاد می‌کند و اجازۀ حذف DNA و توقف تقسیم سلول‌ها و پیری زودرس را می‌دهد که سبب پیری و آسیب اندام می‌شود.

همچنین آنها در کمال تعجب به یافته‌های اولیه دست یافتند، که در بیماران مبتلا به لکوآنسفالوپاتی مغزی، امکان ابتلا به سرطان سینه افزایش می‌یابد. ژن‌های BRCA1 و BRCA2 نقش مهمی در ترمیم DNA دارند. جهش این ژن‌ها با افزایش خطر ابتلا به سرطان سینه مرتبط است، چرا که این جهش، ترمیم DNA را به خطر می‌اندازد و باعث تجمع آسیب DNA، افزایش بی‌ثباتی ژنوم و حساسیت به سرطان می‌شود. محققان می‌گویند که بر اساس یافته‌ها، بیماران مبتلا به لکوآنسفالوپاتی مغزی امکان بیشتری برای ابتلا به سرطان سینه دارند و از این فرضیه حمایت می‌کند که آسیب DNA ناشی از TREX1 خطر ابتلا به سرطان سینه را افزایش می‌دهد.

یافته‌های این مطالعه بینشی را در مورد چگونگی درمان لکوآنسفالوپاتی مغزی از جمله کاهش میزان پروتئین TREX1 تولید شده توسط ژن، اصلاح جهش، یا مسدود کردن اثرات مخرب DNA ژن، ارائه کرده است. با وجود این، یافته‌ها فراتر از لکوآنسفالوپاتی مغزی هستند، چرا که به نظریۀ آسیب DNA پیری کمک می‌کنند.

ماینر اعلام کرد: ما امیدواریم که درک نقش TREX1 در RVCL به ما کمک کند تا مکانیسم‌هایی را کشف کنیم که می‌توانند ژن TREX1 را به طیف گسترده‌ای از بیماری‌های انسانی ارتباط دهند که مممکن است شامل پیری طبیعی نیز باشد.

این مطالعه در مجلۀ Nature Communications منتشر شد.