چراغ قرمز، چراغ سبز: چگونه بیماری هانتینگتون بر چراغ‌های راهنمایی ژنتیکی تأثیر می‌گذارد
بیماری هانتینگتون «چراغ‌های راهنمایی» ژنتیکی را مختل می‌کند و ژن‌ها را در زمانی که باید قرمز باشند، سبز نگه می‌دارد. این ترافیک ژنتیکی ممکن است باعث تسریع پیری سلول‌های مغزی شود و پلیس‌های راهنمایی و رانندگی معیوب نتوانند این هرج و مرج را متوقف کنند. این برای هانتینگتون چه معنایی دارد؟
Caution: Automatic Translation – Possibility of Errors
To disseminate HD research news and trial updates to as many people as possible as quickly as possible, this article has been automatically translated by AI and has not yet been reviewed by a human editor. While we strive to provide accurate and accessible information, AI translations may contain grammatical errors, misinterpretations, or unclear phrasing.For the most reliable information, please refer to the original English version or check back later for the fully human-edited translation. If you notice significant issues or if you are a native speaker of this langage and would like to help with improving accurate translations, please feel free to reach out on editors@hdbuzz.net
در مورد بیماری هانتینگتون (HD)، توجه زیادی به تغییر ژنتیکی که باعث HD می‌شود، معطوف می‌شود، اما تحقیقات جدید چیز دیگری را روشن می‌کند – اپی‌ژنوم ما. این کلمه به معنای واقعی کلمه به معنای «بالاتر» از «ژنوم» یا بالاتر از کد ژنتیکی است. اپی‌ژنوم لایه‌ای از علائم شیمیایی است که به ژن‌ها اضافه می‌شوند تا فعالیت آنها را تنظیم کنند. اپی‌ژنوم را مانند یک سیستم کنترل ترافیک برای ژن‌های خود در نظر بگیرید. این سیستم مسئول تصمیم‌گیری در مورد زمان «فعال شدن» یا «توقف» یک ژن (خاموش ماندن) است. وقتی اوضاع خراب می‌شود، مانند بیماری هانتینگتون، آن سیستم ترافیک از کار می‌افتد.
چراغ راهنمایی ژنتیکی
یک تقاطع شلوغ را تصور کنید – ترافیک با دقت با چراغ‌های رنگی مختلف هماهنگ شده است و به رانندگان می‌گوید چه زمانی بایستند و چه زمانی حرکت کنند. اگر چراغ زرد شود، رانندگان می‌دانند که چراغ در حال گذار بین اجازه دادن به آن خودروها و دستور توقف به آنها است. این چراغ‌های زرد شبیه چیزی هستند که دانشمندان آن را علائم «دو ظرفیتی» می‌نامند.
اعتبار تصویر: Aayush Srivastava
ژن‌های دو ظرفیتی همزمان سیگنال‌های فعال‌کننده (چراغ سبز) و سیگنال‌های سرکوب‌کننده (چراغ قرمز) را حمل می‌کنند – مانند چراغ راهنمایی زرد. این به ژن اجازه می‌دهد تا در صورت نیاز به سرعت فعال شود، اما در صورت عدم نیاز نیز خاموش بماند. در HD، مشکلی در این علائم دو ظرفیتی وجود دارد.
گیر افتاده روی رنگ سبز
یک یافته شگفت‌انگیز از این کار جدید، به رهبری کارین مریِن از دانشگاه استراسبورگ فرانسه، این است که ژن‌های خاصی که معمولاً «خاموش» هستند، در نورون‌های موش‌هایی که مدل هانتینگتون هستند، «روشن» می‌مانند. سیگنال سرکوبگر («چراغ قرمز») از بین می‌رود و احتمال روشن شدن ژن بیشتر می‌شود، گویی چراغ سبز روشن مانده است. این بدان معناست که ژن‌هایی که معمولاً در سلول‌های مغزی خاموش می‌مانند، می‌توانند در مواقعی که نباید فعال شوند و به طور بالقوه باعث آسیب به نورون شوند.
آن سیگنال‌های سبز گیر کرده در ژن‌هایی رخ می‌دهند که در رشد اولیه مغز نقش دارند. اینها ژن‌هایی هستند که به هدایت چگونگی رشد یک نورون و نوع نورونی که به آن تبدیل می‌شود، کمک می‌کنند. در مغزی بدون هانتینگتون، این ژن‌ها پس از رشد مغز خاموش می‌شوند، اما در هانتینگتون، به نظر می‌رسد که آنها برای مدت طولانی‌تری فعال هستند.
این مشابه چیزی است که دیگران اخیراً یافته‌اند، با داده‌هایی که نشان می‌دهد HD ممکن است منجر به تغییرات ژنتیکی شود که باعث می‌شود سلول‌های مغزی خاصی هویت خود را از دست بدهند و ژن‌هایی را که به تعریف آنها به عنوان انواع منحصر به فرد نورون‌ها کمک می‌کنند، خاموش کنند. تاکنون، ما واقعاً نمی‌دانستیم که چگونه ممکن است این اتفاق بیفتد.
«اپی‌ژنوم را مانند یک سیستم کنترل ترافیک برای ژن‌هایمان در نظر بگیرید. این سیستم مسئول تصمیم‌گیری در مورد زمان فعال شدن یا توقف یک ژن (خاموش ماندن) است. وقتی اوضاع خراب می‌شود، مانند بیماری هانتینگتون، آن سیستم ترافیک از کار می‌افتد.»
تغییراتی که توسط تیم کارین تعریف شده است در موش‌های HD مشاهده شد، جایی که ژن‌های رشدی – بازیگران کلیدی در رشد مغز – در نورون‌های بالغ فعال شدند. این سیگنال‌های ترافیکی سبز مداوم می‌توانند آنها را برای فعال شدن بیشتر در دسترس قرار دهند، که محققان فکر می‌کنند می‌تواند به مشکلاتی در عملکرد نورون‌ها منجر شود.
«پلیس راهنمایی و رانندگی»
ماشین‌های مولکولی خاصی در سلول وجود دارند که معمولاً به کنترل این فرآیند کمک می‌کنند، دو مورد از آنها PRC1 و PRC2 نام دارند. این کمپلکس‌ها مانند پلیس‌های راهنمایی و رانندگی عمل می‌کنند و تضمین می‌کنند که ژن‌ها در مسیرهای صحیح خود باقی بمانند – برخی از ژن‌ها باید خاموش بمانند و برخی دیگر باید در زمان مناسب روشن باشند. PRC1 و PRC2 معمولاً با قرار دادن علائم سرکوبگر روی ژن‌ها و خاموش نگه داشتن آنها، به حفظ «چراغ قرمز» کمک می‌کنند.
اما در بیماری HD، به نظر می‌رسد که این پلیس‌های راهنمایی و رانندگی دچار سردرگمی شده‌اند. «چراغ قرمز» دیگر به درستی کار نمی‌کند و ژن‌هایی که باید خاموش بمانند (ژن‌های رشدی) چراغ سبز روشن شدن را دریافت می‌کنند. این امر منجر به فعال شدن این ژن‌ها در زمانی می‌شود که نباید باشند، که می‌تواند باعث شود نورون‌ها به طور نامناسبی رفتار کنند.
محققان کشف کرده‌اند که PRC1 نه تنها نشانه‌های سرکوبگری خود را از دست می‌دهد، بلکه پروتئین‌هایی که برای کار به آنها متکی است نیز به نسخه‌های کمتر بالغ تبدیل می‌شوند. به این موضوع مانند پلیس‌های راهنمایی و رانندگی فکر کنید که با افسران تازه‌کاری جایگزین می‌شوند که در کنترل ترافیک به خوبی عمل نمی‌کنند. این تغییر می‌تواند دلیل اصلی این باشد که PRC1 در متوقف کردن فعال شدن ژن‌های رشدی مشاهده شده در مدل موشی هانتینگتون، کمتر مؤثر است.
اعتبار تصویر: wirestock
ترافیک سنگین ساختمان‌ها
یکی از جالب‌ترین یافته‌ها این است که این اختلال به یکباره اتفاق نمی‌افتد – بلکه با گذشت زمان بدتر می‌شود. با افزایش سن موش‌های HD، ژن‌های بیشتر و بیشتری به طور نامناسب فعال می‌شوند. گویی «چراغ‌های سبز» همچنان روشن می‌مانند، در حالی که «چراغ‌های قرمز» همچنان از کار می‌افتند. محققان معتقدند که این اختلال پیشرونده در تنظیم ترافیک ژنتیکی ممکن است باعث شود نورون‌ها بسیار سریع‌تر از مغز بدون HD پیر شوند. انگار سلول‌ها در سطح ژنتیکی سریع‌تر «پیر» می‌شوند، که ممکن است زمینه‌ساز کاهش زودهنگام عملکرد آنها باشد.
محققان این تغییرات را در موش‌های مبتلا به هانتینگتون (HD) دنبال کردند و دریافتند که با گذشت زمان، تعداد ژن‌هایی که علائم اپی‌ژنتیکی تغییر یافته را نشان می‌دهند، همچنان در حال افزایش است. به طور خاص، آنها مشاهده کردند که ژن‌های رشدی با افزایش سن موش‌ها فعال‌تر می‌شوند. علاوه بر این، آنها این اثر را به طور خاص در نورون‌های جسم مخطط، بخشی از مغز که بیشتر در هانتینگتون تحت تأثیر قرار می‌گیرد، مشاهده کردند.
در این سلول‌ها، علائم اپی‌ژنتیکی که معمولاً این ژن‌ها را کنترل می‌کنند، در حال کاهش بودند، در حالی که علائمی که فعال‌سازی را نشان می‌دهند، در حال افزایش بودند. انگار ترمزها از کار افتاده‌اند و پدال گاز به زمین چسبیده است – چنین رانندگی دیوانه‌واری به سرعت اکثر افراد را پیر می‌کند!
اصلاح سیستم ترافیک
«یک یافته شگفت‌انگیز از این کار جدید، به رهبری کارین مریِن از دانشگاه استراسبورگ فرانسه، این است که ژن‌های خاصی که معمولاً خاموش هستند، در نورون‌های موش‌هایی که مدل هانتینگتون هستند، روشن می‌مانند.»
درک چگونگی نقش این تغییرات اپی‌ژنتیکی در بیماری هانتینگتون، احتمالات هیجان‌انگیزی را برای درمان‌های جدید در آینده ایجاد می‌کند. اگر بتوانیم راه‌هایی برای اصلاح اختلال در عملکرد PRC1 و PRC2 پیدا کنیم، یا تعادل بین نورهای قرمز و سبز را در سطح تنظیم ژن بازیابی کنیم، ممکن است بتوانیم پیشرفت بیماری را کند کنیم.
برای مثال، درمان‌ها می‌توانند با هدف رفع از دست دادن علائم سرکوبگر انجام شوند، که این امر «چراغ قرمز» را بازیابی کرده و از روشن شدن نامناسب ژن‌های رشدی جلوگیری می‌کند. سایر درمان‌ها می‌توانند تغییر در پروتئین‌های PRC1 را هدف قرار دهند و اطمینان حاصل کنند که پلیس‌های راهنمایی و رانندگی «بالغ» در جای خود قرار دارند و ژن‌ها را تحت کنترل نگه می‌دارند.
علاوه بر این، درمان‌هایی که پیری تسریع‌شده‌ی نورون‌ها را هدف قرار می‌دهند، می‌توانند به محافظت از مغز در برابر آسیب‌های ناشی از این تغییرات اپی‌ژنتیکی کمک کنند. با کند کردن روند «پیری اپی‌ژنتیکی»، ممکن است بتوانیم از از دست دادن سریع عملکرد سلول‌های مغزی جلوگیری کنیم.
چراغ قرمزها جلوتر؟
کشف پیری اپی‌ژنتیکی تسریع‌شده در بیماری هانتینگتون، دیدگاه تازه‌ای در مورد این بیماری به ما می‌دهد و امیدهایی را برای استراتژی‌های درمانی جدید ایجاد می‌کند. با درک نقش پروموترهای دو ظرفیتی و نقص عملکرد کمپلکس‌های PRC1 و PRC2، محققان می‌توانند کشف کنند که چگونه نورون‌ها در بیماری هانتینگتون ممکن است زودرس پیر شوند و عملکرد خود را از دست بدهند.
این دانش جدید نه تنها درک ما از چگونگی پیشرفت بیماری هانتینگتون را بهبود می‌بخشد، بلکه امکان درمان‌هایی را فراهم می‌کند که می‌توانند تغییرات اپی‌ژنتیکی زمینه‌ساز را هدف قرار دهند. اگرچه هنوز چیزهای زیادی برای یادگیری وجود دارد، اما این یافته‌ها گامی مهم در جستجوی راه‌هایی برای مهار بیماری هانتینگتون هستند.
بیشتر بدانید
For more information about our disclosure policy see our FAQ…
