افزایش سن و جهش­ در سلول­های طبیعی

 تقسیم سلولی کامل نیست.با افزایش سن انسان، اغلب جهش ­هایی در سلول­های طبیعی  ایجاد می­شوند.اغلب این سلول­های جهش ­یافته­ و حاصل آنها، که پیکرهای همسان (Somatic Clone) نامیده می­شوند وهیچ گونه تاثیری بر سلامتی انسان ندارند، اما بخش کوچکی از آنها می­توانند محرک رشد سرطان گشته و یا در ایجاد شرایطی نظیر بیماری­های قلبی عروقی نقش داشته باشند.

با این توضیحات ، محققان بیمارستان عمومی ماساچوست (MGH) با ایجاد رویکرد جدیدی و با استفاده از تحلیل داده­ های حاصل از توالی ­یابی RNA بافت­های نرمال، جهش ­ها را در میان انواع متفاوت سلول­های نرمال شناسایی می نماید.

پژوهش فوق نخستین مطالعه­ای است که این چشم­انداز از جهش ­های ژنی را در سلول­های نرمالِ شمار زیادی از بافت­های انسانی مورد تجزیه و تحلیل قرار می­دهد.سایر گروه ­های تحقیقاتی پیش تر با استفاده از توالی­ یابی DNA چنین جهش ­هایی را در انواع بافت­های منفرد مورد آزمایش قرار دادند.

محققان در عوض توالی ­یابی DNA، مطالعۀ خود را با داده­ های توالی ­یابی RNA حاصل از برنامۀ بیان ژنوتیپ بافتی (GTEx: Genotype-Tissue Expression) آغاز نمودند، GTEx برنامه ای بلند مدت است که تحت حمایت موسسه­ های ملی بهداشت و سلامت است و مقادیر انبوهی از داده­ ها را از شمار زیادی از بافت­های نرمال جمع ­آوری کرده­ است، این بافت­ها توسط اشخاصی اهدا شده­ اند که به دلایلی غیر از بیماری سرطان جان خود را از دست داده ­اند.

Gad Getz، رئیس گروه آنالیز محاسباتی ژنوم سرطان در موسسۀ Broad، پروفسور آسیب ­شناسی و مدیر اجرایی بیوانفورماتیک مرکز سرطان MGH و گروه پاتولوژی، و نویسندۀ ارشد این مقاله، چنین اظهار کرد: شناسایی جهش ­ها از توالی RNA آسان نیست، چرا که اختلالات زیادی در داده­ های RNA وجود دارد، و همه­ ی ابزارهای ما برای شناسایی جهش ­ها در توالی DNA ایجاد و تنظیم شده ­اند.

وی افزود: پژوهشگران در ابزارهای آنالیز DNAی ما یک ابزار مبتنی بر کانال ارتباطی(Pipeline) را ایجاد نمودند که در همان زمانی که توالی­ های RNA را مورد تجزیه و تحلیل قرار می­دهند، و به آن RNA-Mutect گفته می­شود، به روند آنالیز مراحلی را اضافه می­کند که این مراحل میزان مثبت­ های کاذب را تا سطوح بسیار کمی کاهش می­دهد.

مراحل کارآزمایی:

از طریق تحلیل توالی ­های RNA حاصل از 29 نوع بافت سالم بدست آمده از 488 نفر در پایگاه داده­ای GTEx ما دریافتیم که 95 درصد از افراد حداقل دارای یک بافت حامل جهش بودند. این یافته بدان معناست که هر شخصی دارای این سلول­های جهش ­یافته است.این گروه الگوهای متعددی را در جهش­ های شناسایی شده کشف کردند که مطابق با مطالعات پیشین بودند. برای نمونه، این محققان دریافتند که ریه، مری، پوستی که در معرض نور آفتاب قرار گرفته ­است ( تمام بافت­هایی که بیشتر در معرض محیط قرار گرفته­اند) نسبت به سایر بافت­ها جهش ­های بیشتری داشتند (همچنین بار موتاسیونی بیشتری نیز داشتند).

نرخ بالاتر جهش نه تنها در بین سلول­های حاصل از افراد مسن پدیدار شد بلکه در بین انواع سلول­هایی که سریع­تر تکثیر می­شوند نیز دیده شد.

به ­علاوه، داده ­های RNA ثابت کردند که بافت­های نرمال حامل سلول­هایی هستند که این سلول­ها دربردارنده­ ی جهش ­هایی در ژن­های سرطانی شناخته­ شده هستند.

ما انتظار داریم این همسان ها هرگز سرطانی نخواهند شد، آنها رشد خواهند کرد اما احتمالا در نقطه­ای متوقف خواهند شد.

در این میان پرسشهایی به واسطۀ انجام این پژوهش ایجاد می گردد:

آیا چنین جهش ­هایی می­توانند تلاش هایی را که برای تشخیص زودهنگام سرطان انجام می­شوند، تحت تاثیر قرار دهند؟

به عنوان نمونه یک روش تشخیصی امیدبخش به نام ‘بیوپسی­های خونی’ در خون به دنبال قطعات DNAی حاصل از سلول­های توموری است.

دانشمندان اظهار کردند که اگر مشخص شود سلول­های نرمال نیز DNAهایی با جهش­های مرتبط با سرطان را به درون خون آزاد می­کنند، چنین تلاش ­های تشخیصی پیچیده­تر خواهند شد.

این گروه تحقیقاتی تا به امروز بر روی همسانهای(Clone) ماکروسکوپی کار کرده­اند، که به میزان کافی برای ایجاد مقادیر قابل خوانش RNA بزرگ هستند.

بطور کلی در این زمینۀ تحقیقاتی بررسی جهش ­ها در همسان های کوچک­تر و حتی در سلول­های منفرد، بسیار قابل توجه خواهد بود. چالش عمدۀ دیگر شناسایی وقایع اولیه در پیشرفت بیماری­ های متنوع است. بدین منظور، موسسه ­ی ملی سرطان اخیرا مطالعۀ جدیدی را در مقیاس بزرگ تر آغاز نموده که ضایعات پیش سرطانی را مورد مطالعه قرار می­دهد و PreCancer Atlas نام دارد.

ثابت شده ­است که بیان پیکرهای همسان در سایر بیماری­ ها با افزایش سن افزایش می­یابد. به عنوان مثال بین این همسانها در خون و بیماری قلبی پیوستگی وجود دارد. لازم است تمام انواع بیماری­ هایی که با افزایش سن از شیوع بیشتری برخوردار هستند را مورد مطالعه قرار دهیم و این مسئله را مورد آزمایش قرار دهیم که چه مولفه­ هایی از پیکرهای همسان یا سایر فاکتورهای زیستی یا محیطی اشتقاق می­یابند. این یک مسیر تحقیقاتی هیجان ­انگیز است- و سرآغاز درک چگونگی پیر شدن بدن است.