اكتشاف آلية حديثة لإصلاح الخلايا تحمي من السرطان والشيخوخة المبكرة

كشف باحثون من جامعة أكسفورد وجامعة نانيانج التكنولوجية في سنغافورة عن كيفية عمل الخلايا على تحديد وإصلاح نوع خطير من تلف الحمض النووي، الذي يُعرف بآفات الروابط المتشابكة بين الحمض النووي والبروتين (DPCs). هذا النوع من التلف يعتبر من أخطر أنواع التلف، حيث يسبب السرطان والأمراض التنكسية والشيخوخة المبكرة إذا لم يتم إصلاحه بشكل صحيح.

آلية التعرف والإصلاح لآفات DPCs

نشر الباحثون نتائج دراستهم في مجلة Nucleic Acids Research، موضحين كيف تتعرف الخلايا على الروابط المتشابكة بين الحمض النووي والبروتين وكيف تتعامل معها. أهم ما توصلوا إليه هو اكتشاف منطقة جديدة داخل إنزيم SPRTN، المسئول عن إصلاح تلف الحمض النووي، تسمح له باستهداف آفات DPC بشكل انتقائي. بفضل هذه المنطقة، زادت فعالية الإنزيم في إصلاح الأضرار بنسبة تصل إلى 67 ضعفًا، مع المحافظة على سلامة الهيكل المحيط.

خطورة آفات DPC

عند انقسام الخلية، يجب أن تنتج نسخة دقيقة من الحمض النووي، وهذا يتطلب عمليات معقدة تتداخل مع بعضها. الروابط المتشابكة بين الحمض النووي والبروتين تخلق عراقيل تعيق نسخ الحمض النووي، وتُعرف هذه الروابط بالأفات الخطيرة التي يجب إصلاحها بسرعة. إذا تركت بدون علاج، فإنها تؤدي إلى تلف الجينات، وتزيد من خطر الإصابة بالسرطان، وتسبب تدهور الأعصاب، وتسبب الشيخوخة المبكرة.

أسباب تكوّن آفات DPC

تتشكل الروابط المتشابكة عبر العمليات الطبيعية للأيض الخلوي، إضافة إلى التعرض للأدوية الكيميائية أو الأشعة فوق البنفسجية أو المواد البيئية الملوثة، مثل الفورمالديهايد. الفورمالديهايد مادة مسرطنة توجد في الأدوات المنزلية والطلاءات وتلوث الهواء. هذه الروابط تؤدي إلى توقف عمليات النسخ، مما يهدد استقرار الخلايا وسلامة الجينات.

دور إنزيم SPRTN في حماية الخلايا

يلعب إنزيم SPRTN دورًا رئيسيًا في حماية الحمض النووي من تكوين آفات DPC، فهو يتحرك عبر الحمض النووي ويفكك البروتينات الملتصقة، مما يزيل العقبات أمام عملية النسخ ويُعيد استقرار الجينوم. اكتشاف المنطقة الجديدة داخل هذا الإنزيم يمنح الفرصة لتعزيز قدرته على إصلاح الأضرار بشكل فعال، الأمر الذي قد يفيد في علاج الأمراض المرتبطة بالتلف الوراثي.

التأثيرات على الصحة والطب

توضح نتائج البحث أن الطفرات في جين SPRTN تؤدي إلى متلازمة رويس-آلفس، وهي حالة نادرة تتسم بعدم استقرار الكروموسومات، الشيخوخة المبكرة، وزيادة خطر الإصابة بسرطان الكبد المبكر. هذا الاكتشاف يعزز فهمنا لطرق الدفاع الطبيعي للخلايا، ويفتح الباب لتطوير علاجات جديدة تقلل من آثار التلف الوراثي الناتج عن DPCs، وتدعم الشيخوخة الصحية، وتخفف من الأضرار التي تلحق بعلاجات السرطان التي تعتمد على تلف الحمض النووي.