قام باحثون من كلية طب وايل كورنيل في قطر ، بالتعاون مع أقرانهم من كلية سيدرا للطب وطب كورنيل في نيويورك ، باكتشافات جديدة مهمة حول الاختلافات الجينية تؤثر على الأيض البشري ، مما قد يساعد في النهاية على جعل التشخيص والعلاج أكثر فعالية.
قام الباحثون بتحليل المواد الوراثية والأضداد من 1000 عينة قطرية لتحديد الروابط بين التغيرات الجينية والتمثيل الغذائي. في حين تم إجراء أبحاث مماثلة في السابق على السكان الأوروبيين ، فهذه هي المرة الأولى التي تركز فيها مثل هذه الدراسة الكبيرة من هذا النوع على السكان العرب.
الدراسة ، التي نشرت في المجلة العلمية الرائدة Nature Communications ، تلقي الضوء على دور الاختلافات الوراثية بين الناس وقدرتهم على استقلاب بعض الجزيئات من الطعام. قد تفسر بعض هذه الاختلافات الجينية سبب اختلاف مخاطر الإصابة بالاضطرابات الأيضية لدى الأشخاص ، مثل السكري وأمراض القلب والأوعية الدموية.
وقد أسّس البحث مورداً ذا جودة عالية للبيانات يساعد في تشخيص الأمراض الموروثة في القطر والسكان العرب الآخرين ، بالإضافة إلى مساعدة الأطباء على تحديد أهداف للعلاجات الشخصية المصممة خصيصًا للملفات الجينية والأيضية الخاصة بالمرضى.
تحتوي الورقة التي تحمل عنوان "التسلسل الجامع للجسم" على مجموعة من الكيماويات المتغيرة الأيضية الشائعة والنادرة في مجتمع شرق أوسطي ، على مؤلفين مشاركين أولهما: د. نهى عبدالرحمن يسري ، أستاذ مساعد في الطب الجيني في كلية طب وايل كورنيل في قطر ، والدكتور خالد. فخرو ، مدير علم الوراثة البشرية في طب السدرة وأستاذ مساعد في الطب الجيني في كلية طب وايل كورنيل في قطر.
د. وقال يسري: "في حين أن دراسات سابقة من هذا النوع - تُعرف باسم" دراسات Metabolomics Genome Wide Association "(mGWAS) - أجريت على السكان القوقازيين ، لم ينظر أي منها إلى مجموعات الشرق الأوسط. كان دافعنا هو القيام بدراسة مماثلة للقطريين لفهم كيفية تأثير التغيرات الجينية على مستويات الأيض في كل من حالات الصحة والمرض في هذه الفئة من السكان. ومع ذلك ، فإن استخدام تسلسل exome للتكنولوجيا -whole المحسنة- يسَّر دراسة تأثير المتغيرات الوظيفية ، على وجه الخصوص ، على تهدئة المسارات الأيضية.
وأضافت: "هذه الدراسة هي الأولى من نوعها التي يتم إجراؤها على سكان الشرق الأوسط ، وستفيد المنطقة بأكملها. وسوف يسمح لنا في نهاية المطاف بالتنبؤ باحتمالية تطور الأفراد لأمراض معينة ، وأيضاً توجيه الطريق نحو الطب الشخصي الأكثر فعالية. كما أنه يمهد الطريق لجهود تعاونية مستقبلية مع المؤسسات الرئيسية في قطر لدمج بيانات omics مختلفة ، مثل علم الوراثة وغيرها ، مع وجود اختلافات وراثية لتعزيز علاج المرض في هذا المجتمع ".
استخدم الباحثون تقنية تسمى "التسلسل الكامل" (Exome Sequencing) (WES) لتحليل exome - وهو جزء من الجينوم الذي يحتوي على جميع جينات الترميز بالبروتين. ثم استخدموا تقنية تسمى الاستقراء metabolomics عالية الدقة لرسم خريطة العمليات الأيضية التي تحدث في كل فرد. في المجموع ، تم تحليل 1303 الأيض. ثم تمت مقارنة مجموعتي البيانات باستخدام أجهزة الكمبيوتر عالية الأداء لتحديد الارتباطات بين الاضطرابات الأيضية والمتغيرات الجينية في مواقع معينة على الكروموسوم ، والمعروفة باسم "loci". في المجموع ، اكتشفت الدراسة 21 موقعًا وراثيًا شائعًا و 12 منطقة نادرة ، 45٪ منها كانت اكتشافات جديدة تمامًا ، ومن المفترض أن تكون محددة لقطر.
هذه الدراسة هي الأحدث في سلسلة من المشاريع البحثية التي يقودها WCM-Q و Weill Cornell Medicine في نيويورك مع التركيز على الجينوم القطري. أحدثت دراسة سابقة أرضية جديدة من خلال جمع كميات هائلة من البيانات الوراثية من عينة كبيرة من السكان القطريين وإنشاء جينوم مرجعي - وهو مورد أساسي لفهم طبيعة المرض بين السكان وكأساس للأدوية الشخصية.
وقال الدكتور فخرو: "إن رسالة العودة إلى المنزل هي أن علم الوراثة وحده قد لا يعطي صورة كاملة عن الصحة والمرض ، ويمكن للتحليل الأيضي أن يلعب دوراً هاماً في سد الثغرات. يضع عملنا خريطة أولية لما يبدو عليه شكل "التمثيل الغذائي القطري السليم" ، ويمكن أن يكون بمثابة خط الأساس للدراسات المستقبلية التي يمكن مقارنة "حالات المرض" بها.
وأضاف: "يعد إنشاء هذه الملامح لـ 1000 قطري متابعة لأعمالنا السابقة التي تدرس الجينوم القطري وإجراء تحليل واسع النطاق للسكان. هدفنا هو المساهمة في هذه الاكتشافات لمشروع الأبحاث الطبية الحيوية الأكبر في قطر ، والذي سيشكل معًا الأساس الذي سيتم بناء الطب الدقيق في البلاد. هذا هو جزء لا يتجزأ من نهج السدرة للطب والرعاية الشخصية للنساء والأطفال والشباب في قطر. "
ومن بين المساهمين الرئيسيين الآخرين في الدراسة الدكتور كارستن سوهري ، أستاذ الفيزيولوجيا والفيزياء الحيوية & مدير مركز المعلوماتية الحيوية في كلية الطب في جامعة قطر ، والدكتور رونالد كريستال ، أستاذ ورئيس قسم الطب الجيني في طب وايل كورنيل في نيويورك. .
وقالت الدكتورة سهر ، وهي رائدة في مجال علم الأيض ، "إنه لمن دواعي سرورنا أن نكون قادرين على توحيد التخصصين في علم الجينوم وعلم الأيض في دراسة واحدة بهذه الطريقة. من خلال دراسة الارتباط بين الجينات والتمثيل الغذائي ، يمكننا فهم طبيعة المرض بشكل أكثر شمولية. "
وقال الدكتور كريستال ، أحد خبراء الطب الجيني الرائدين في العالم: "لقد ركزت دراسات سابقة مثل هذه بشكل أساسي على السكان القوقازيين. في حين أن السكان القطريين لديهم الجينات نفسها في الأساس ، فإن الاختلافات التي تسبب المرض تختلف عن تلك الخاصة بالسكان القوقازيين. وعلى هذا النحو ، فإن هذه الدراسة لا تعمل فقط على تطوير الطب الشخصي في الشرق الأوسط فحسب ، بل تزيد أيضًا من فهمنا للكيفية التي يؤثر بها التنوع الوراثي على الأمراض الموروثة ".
تم دعم الدراسة من قبل برنامج البحوث الطبية الحيوية في كلية طب وايل كورنيل في قطر ، بتمويل من مؤسسة قطر. كما تم دعمه بمنح صندوق قطر الوطني للبحوث 09-740-3-192 و 09-741-3-793 وفي جزء من 7-272-1-041.
