نهايات الكروموسومات محمية بواسطة التيلوميرات، وهي الهياكل التي تحافظ على سلامة المادة الوراثية. ولكن عندما يتضرر أحدها، يجب على الخلايا إصلاح الضرر دون الخلط بين النهاية الطبيعية للكروموسوم وكسر الحمض النووي. إذا فشلت هذه الآلية، قد تحدث تغييرات الكروموسومات التي تساعد على ظهور الأورام.
إن فهم كيفية حل الخلايا لهذا التوازن هو هدف مشروع بحثي بقيادة كلاوس ماريا أزالين في معهد جولبنكيان للطب الجزيئي (GIMM) في لشبونة. وسيركز العمل على جزيء الحمض النووي الريبوزي (RNA) المعروف باسم TERRA، والذي تظل وظيفته غامضة إلى حد كبير. “على الرغم من أننا اكتشفنا TERRA منذ ما يقرب من 20 عامًا، إلا أننا مازلنا لا نفهم وظيفتها البيولوجية بشكل كامل،” كما يوضح أزالين. الطليعة. “هدفنا هو اكتشاف كيف يساعد هذا الحمض النووي الريبوزي (RNA) الخلايا في الحفاظ على سلامة الكروموسومات، خاصة عندما تتضرر التيلوميرات، وما إذا كانت العيوب في هذه العملية تساهم في الإصابة بالسرطان”.
في ظل الظروف العادية، تظل التيلوميرات مغطاة بمجموعة من البروتينات المتخصصة التي تمنع أنظمة المراقبة الخلوية من التعرف عليها عن طريق الخطأ على أنها أجزاء مكسورة من الحمض النووي. وبفضل هذه الآلية، تتجنب الخلية ضم نهايات الكروموسومات المختلفة معًا، وهو خطأ من شأنه أن يعرض استقرار الجينوم للخطر. ومع ذلك، عندما يكون الضرر حقيقيًا، يجب على تلك البروتينات نفسها تعديل سلوكها مؤقتًا للسماح بالإصلاح.
فرضية الباحثين هي أن TERRA تشارك على وجه التحديد في هذا التحول. ووفقا لهم، فإن هذا الجزيء، الذي يتم إنتاجه في التيلوميرات التالفة، يتفاعل مع البروتينات المسؤولة عن حماية أطراف الكروموسوم ويساعد في تنسيق الخطوة بين حالة الحماية وحالة الإصلاح.
وللتحقق من ذلك، سيجمع الفريق بين تقنيات الكيمياء الحيوية والفحص المجهري المتقدم وتحرير الجينوم. سيكون هدفها هو تحديد التفاعلات بين TERRA وبروتينات التيلومير، وتحديد كيفية تأثيرها على إصلاح الحمض النووي والحفاظ على استقرار الجينوم.
يمكن أن تساعد النتائج على فهم أفضل لإحدى العمليات الخلوية التي يكون تغييرها هو السبب وراء العديد من أنواع السرطان. يقول الباحث: “تعتمد جميع أنواع السرطان تقريبًا على الحفاظ على التيلوميرات لمواصلة النمو”. ويلجأ بعضها، مثل بعض الأورام اللحمية وأورام الدماغ، إلى آليات بديلة للحفاظ على هذه الهياكل، وهي عملية “ذات صلة خاصة بأبحاثنا”.
لقد تم إطلاق المشروع للتو. وعلى مدى الأشهر القليلة المقبلة، سيقوم الفريق بإنشاء النماذج التجريبية اللازمة واختبار فرضياتهم. ووفقا لأزالين، فإن هذا العمل “سيضع الأساس للتطبيقات العلاجية المستقبلية”.
الاهتمام بالتيلوميرات يتجاوز السرطان. ترتبط هذه الهياكل أيضًا ارتباطًا وثيقًا بالشيخوخة والأمراض المختلفة المرتبطة بتدهور الخلايا.
بيان الشفافية: يتم تمويل هذا البحث من قبل مؤسسة “la Caixa”، وهي كيان يدعم قناة المعلومات العلمية Big Vang.
