نقش تفاوت DNA در ابتلا به بیماریهای ایمنی
دانشمندان یک قدم به کشف علل ایجاد کننده بیماریهای ایمنی مانند آسم ، مولتیپل اسکلروزیس ( ام اس ) و آرتریت نزدیکتر شده اند. تحقیقات انجام شده در موسسهWellcome Sanger ، GSK و Biogen ، تحت ابتکار عمل Open Targets ، نشان داده اند كه هزاران تفاوت مرتبط با بیماری های ایمنی در DNA افراد مختلف وجود دارند و با تغییر نوع خاصی از سلولهای ایمنی مرتبط میباشند.
این مطالعه که اخیرا در مجله Nature Genetics منتشر شده است ، به محدود کردن ( اختصاصی تر کردن ) جستجوی مسیرهای مولکولی درگیر در بیماریهای ایمنی کمک می کند و می تواند منجر به یافتن اهداف دارویی برای توسعه درمان های جدید شود.
سیستم ایمنی از طریق مبارزه با عفونت ها ما را سالم نگه می دارد. اما اگر اشتباهی رخ دهد ، سلولهای سیستم ایمنی بدن به اشتباه می توانند باعث التهاب شده و منجر به بیماریهای ایمنی مانند آسم ، ام اس و بیماری التهابی روده (IBD) شوند. این بیماری ها میلیون ها انسان در سراسر جهان را تحت تأثیر قرار داده اند و بیش از 5 میلیون بیمار مبتلا به آسم تنها در انگلستان وجود دارند ، اما هنوز مشخص نیست چه چیزی باعث میشود سیستم ایمنی به این روش پاسخ دهد یا حتی دقیقا چه نوع از سلول ها را درگیر میکند.
تحقیقات قبلی نشان دادند که هزاران تغییر ژنتیکی که به عنوان واریانت های ژنتیکی شناخته میشوند وجود دارند و در بیماران مبتلا به بیماری های ایمنی شایع تر از افراد سالم هستند. شناخت این تغییرات ژنتیکی می تواند سرنخ هایی را برای شناسایی علل و مسیرهای بیولوژیکی درگیر در بیماریهای ایمنی ایجاد کند و به مرور زمان منجر به شناسایی اهداف دارویی جدید شود.
بسیاری از این واریانت های ژنتیکی در نواحی از ژنوم که به خوبی شناخته نشده اند و تصور میشود که در تنظیم عملکرد سلول های ایمنی نقش دارند ، وجود دارند. بعلاوه ممکن است این ژن ها مربوط به سیتوکین ها - پروتئین های سیگنالینگ آزاد شده برای برقراری ارتباط بین سلول های ایمنی بدن در هنگام التهاب - باشند و بنابراین تشخیص اینکه دقیقا چه چیزی باعث ایجاد این نوع بیماریها میشود بسیار دشوار و پیچیده است.
محققان مؤسسه سنگر و همكارانشان قصد دارند بفهمند کدام یک از حالات سلولهای ایمنی ، بیشترین اهمیت را در بیماری های ایمنی دارند به این منظور که اهداف دارویی جدید بالقوه بیماریهایی مانند آسم و IBD را پیدا کنند.
در این مطالعه جدید ، این تیم بررسی كرد كه كدام یک از بخش های ژنوم در سه نوع از سلولهای ایمنی داوطلبان سالم فعال بوده و این مناطق را با همه واریانت های ژنتیكی دخیل در بیماریهای مختلف ایمنی بدن به طور متقابل بررسی و مقایسه کرد. آنها همچنین سیتوکین های مختلفی را اضافه کردند که در مجموع 55 حالت مختلف سلولی ایجاد شد تا فرآیند التهاب بیماری ایمنی را تقلید کرده و اثرات مواد شیمیایی سیگنالینگ در این سلول ها را درک کنند.
این مطالعه نشان داد که یک نوع سلول و حالت سلولی خاص - فعال شدن زودهنگام سلولهای T حافظه – فعال ترین DNA را در مناطق مشابه با واریانت های ژنتیکی دخیل در بیماریهای ایمنی داشته است. این امر به اهمیت فعال شدن اولیه این نوع از سلولهای T در پیشرفت بیماری اشاره دارد. با کمال تعجب ، تحقیقات نشان داد که سیتوکین ها به طور کلی فقط اثرات ظریفی بر فعالیت DNA دارند و در بیشتر بیماری های مورد مطالعه نقش کمتری ایفا کردند.
دکتر Blagoje Soskic ، نویسنده راهنما این مقاله از مؤسسه Wellcome Sanger و Open Targets ، گفت : "مطالعه ما اولین مطالعه در تجزیه و تحلیل عمیق سلولهای ایمنی و سیگنالهای سیتوکینی در زمینه تفاوتهای ژنتیکی مرتبط با بیماریهای ایمنی میباشد. ما پیوندهایی بین انواع بیماری و فعال شدن زود هنگام سلولهای T حافظه یافتیم که نشان می دهند كه مشكلات تنظیم این فعال سازی اولیه سلول T می تواند منجر به بیماریهای ایمنی شود. "
دکتر Rab Prinjha ، رئیس هیئت مدیره Open Targets و رئیس واحد تحقیقات ایمنی اکتسابی و ایمنی-اپی ژنتیک ، در GSK ، گفت : "در GSK ، ما هم ژنتیک و هم ژنومیک را مورد بررسی قرار میدهیم تا مشخص کنیم کدام بخش های سیستم ایمنی در یک محدوده مرکزی از طیف بیماریهای انسانی وجود دارند و به اهداف معتبرتر که می توانند به داروهای تحول آفرین تبدیل شوند ، دست یابیم. برای بررسی علم سیستم ایمنی بدن ، ژنومیک عملکردی به ما کمک می کند تا نقشی را که ژنهای افراد ممکن است در ایجاد مکانیسمهای بیماری زای ایمنی ایفا کنند را بهتر درک کنیم. این مقاله تنها یک نتیجه دیگر از همکاری 5 ساله ما با Open Targets برای پیشبرد این زمینه میباشد و تمرکز ما را بر فناوریهای پیشرفته که علم ما را پیش میبرند نشان می دهد."
محققان برای فعالسازی این تجزیه و تحلیل پیچیده ، روش محاسباتی جدیدی به نام CHEERS تهیه کردند که به آنها این امکان را داد تا حالتهای سلولی مربوط به بیماریهای ایمنی را شناسایی کنند. این منبع که آشکارا در دسترس است ، می تواند برای ایجاد ارتباط بین واریانت های ژنتیکی و مکانیسم سایر بیماریهای پیچیده نیز مورد استفاده قرار گیرد.
دکتر Gosia Trynka ، نویسنده ارشد موسسه Wellcome Sanger و Open Targets ، اظهار داشت : " هزاران نوع سلول و حالت مختلف سلولی در بدن وجود دارند و یافتن علت بیماری های خود ایمنی مانند یافتن سوزن در انبار کاه است. ما تشخیص دادیم که فعال سازی اولیه سلول های T حافظه به طور ویژه ای به بیماریهای ایمنی مربوط میباشند و اکنون قادر خواهیم بود به مطالعه عمیق تر در مورد چگونگی تنظیم این موضوع بپردازیم تا ژن ها و مسیرهایی را که می توانند به عنوان اهداف دارویی مورد استفاده قرار گیرند را کشف کنیم. "
