علماء يركّبون الجينوم البشري من الصفر

يشرع الباحثون في مشروع طموح لبناء مادة وراثية بشرية من الصفر، وذلك لمعرفة المزيد عن آلية عمل الحمض النووي (DNA)، وتمهيد الطريق للجيل القادم من العلاجات الطبية.

سيقضي العلماء في مشروع الجينوم البشري الاصطناعي (SynHG) السنوات الخمس المقبلة في تطوير الأدوات والمعرفة اللازمة لبناء مقاطع طويلة من الشيفرة الوراثية البشرية في المختبر. سيتم إدخال هذه المقاطع في الخلايا الحية لفهم آلية عمل الشيفرة.

مسلحين بهذه الرؤى، يأمل العلماء في ابتكار علاجات جديدة جذرية للأمراض. من بين الاحتمالات المتاحة خلايا حية مقاومة للهجوم المناعي أو فيروسات معينة، والتي يمكن زرعها في مرضى يعانون من أمراض المناعة الذاتية أو تلف الكبد الناجم عن عدوى فيروسية مزمنة.

قال البروفيسور جيسون تشين، الذي يقود المشروع في مختبر البيولوجيا الجزيئية التابع لمجلس البحوث الطبية (MRC) في كامبريدج: “قد تكون المعلومات المكتسبة من تركيب الجينومات البشرية مفيدة بشكل مباشر في تطوير علاجات لأي مرض تقريبًا”.

لقد تمكن العلماء من قراءة الحمض النووي لعقود. أُعلن عن المسودة الأولى للجينوم البشري قبل 25 عامًا، وهو إنجازٌ مهد الطريق لثورة علم الوراثة المستمرة. ولكن في حين أن تكنولوجيا قراءة الجينومات قد تطورت بسرعة، إلا أن كتابتها أثبتت صعوبة أكبر.

في مشروع SynHG، سيبدأ الباحثون بصنع مقاطع من كروموسوم بشري واختبارها في خلايا الجلد البشرية. يضم المشروع فرقًا من جامعات كامبريدج، وكينت، ومانشستر، وأكسفورد، وإمبريال كوليدج لندن.

قام فريق تشين مؤخرًا بتوليف الجينوم الكامل لبكتيريا الإشريكية القولونية. ولكن بينما يحمل جينوم هذه الجراثيم حوالي 4.5 مليون زوج قاعدي، ممثلة بالأحرف G وT وC وA، فإن الجينوم البشري يحتوي على أكثر من 3 مليارات زوج قاعدي.

قال الدكتور جوليان سيل، قائد مجموعة في مختبر لندن للكيمياء الحيوية: “إذا فكرت في الجينوم البشري، فهو أكثر من مجرد مجموعة من الجينات على سلسلة”. هناك الكثير من الجينوم، الذي يُطلق عليه أحيانًا اسم “المادة المظلمة للجينوم”، والذي لا نعرف وظيفته. الفكرة هي أنه إذا استطعنا بناء الجينومات بنجاح، يمكننا فهمها تمامًا.

يتضمن المشروع جهدًا بحثيًا موازيًا يتناول القضايا الاجتماعية والأخلاقية التي تنشأ عن تكوين الجينومات في المختبر، بقيادة البروفيسور جوي تشانغ من جامعة كينت. وصرحت سيل قائلةً: “ما زلنا بعيدين بعض الشيء عن التوصل إلى أي شيء ملموس يمكن استخدامه كعلاج، ولكن هذا هو الوقت المناسب لبدء النقاش حول ما نرغب في رؤيته وما لا نرغب في رؤيته”.

رحب البروفيسور إيان براسينغتون، الذي يدرس أخلاقيات التكنولوجيا الوراثية في جامعة مانشستر، بالمشروع. ورغم أن التطبيقات العملية لا تزال بعيدة المنال، إلا أنه قال إن العمل قد يؤدي إلى إنتاج نسخ اصطناعية من الميتوكوندريا، وهي هياكل صغيرة تشبه البطاريات تُغذي الخلايا البيولوجية. ويمكن استخدام هذه النسخ لمنع النساء المصابات بأمراض الميتوكوندريا من نقلها إلى أطفالهن. وأضاف: “ستظل الأم الحامل بحاجة إلى الخضوع لجمع البويضات والتلقيح الصناعي، لكننا لن نحتاج بعد الآن إلى متبرع، وبالتالي سنخفض عدد النساء اللواتي يُثقل كاهلهن هذا الإجراء إلى النصف”.

وأضاف براسينغتون أن هذه التكنولوجيا طرحت بعض المشاكل. قد يكون من الممكن إنتاج بكتيريا قادرة – بفضل جينوماتها الاصطناعية – على هضم البتروكيماويات، مما قد يكون مفيدًا في تحليل النفايات البلاستيكية وإزالة الانسكابات النفطية، ولكن يجب التعامل معها بحذر شديد. وقال: “قد يكون دخول هذه البكتيريا إلى البيئة كارثيًا”.

ويُمثل شبح الأطفال المُصممين وراثيًا مصدر قلق آخر. إذ قد يستخدم الآباء هذه التقنية لتشكيل أطفالهم قبل ولادتهم، مما يثير تساؤلات حول مدى تحكمهم في جيناتهم. وفي فكرة “مُغامرة بعض الشيء” أخرى، قال براسينغتون إن المشاهير قد يبدأون حتى في “ترخيص” أجزاء من جينومهم للسماح للناس بنسخ جيناتهم.

وأضاف براسينغتون: “قد تكون هناك أيضًا مواقف يكتشف فيها رجل أنه الوالد “الجيني” لطفل لم يكن يعرف عنه شيئًا”. “قد يحدث هذا بالفعل، بالطبع، لكنه سيعرف حاليًا كيف حدث. يُمكّننا الحمض النووي المُصمم وراثيًا من تخيّل حالة يمكن فيها استخدام نسخة طبق الأصل من الحمض النووي لشخص ما لإنجاب طفل دون أي مساهمة خلوية منه على الإطلاق”.

ومع ذلك، قال: “بشكل عام، أعتقد أن المخاوف بشأن الأطفال المُصمَّمين تعتمد جميعها على تقنية بعيدة الاحتمال إلى حد ما. لن أُضيِّع وقتي في التفكير فيها”.

(الغارديان)