معهد قطر لبحوث الطب الحيوي يتناول التعقيدات المرتبطة بالجينوم في مرض سرطان الثدي الثلاثي السلبي

معهد قطر لبحوث الطب الحيوي يتناول التعقيدات المرتبطة بالجينوم في مرض سرطان الثدي الثلاثي السلبي

20 نوفمبر 2022

المعهد يستخدم نهجًا مبتكرًا قائمًا على الذكاء الاصطناعي لفهم الجانب المظلم من الجينوم البشري والخصائص المتنوعة للخلايا السرطانية.

معهد قطر لبحوث الطب الحيوي يتناول التعقيدات المرتبطة بالجينوم في مرض سرطان الثدي الثلاثي السلبي

نشر معهد قطر لبحوث الطب الحيوي، التابع لجامعة حمد بن خليفة، مؤخرًا أبحاثًا في مجلتين علميتين مرموقتين توصلت إلى نتائج بحثية حول تنظيم الجينات في السرطانات البشرية وطرحت طريقةً مبتكرةً لتصنيف الأورام قد تؤدي في المستقبل إلى تطبيق العلاج الشخصي لسرطان الثدي السلبي الثلاثي.

ومن بين أكثر النتائج المدهشة لأبحاث الجينوم الحديثة أن 2٪ فقط من الجينوم البشري يحمل شفرة لتصنيع البروتينات الوظيفية، وهي مكون أساسي للعمل الذي تقوم به الخلايا الحية. ولا تزال هناك حاجة لاكتشاف وظيفة الغالبية العظمى المتبقية من الجينومات، أو ما يعرف باسم ’الجانب المظلم‘ أو ’الحمض النووي المهمل ‘. وتعتبر هذه البيانات محيرة، نظرًا لأن ما يقرب من 75٪ من الجينوم  يمكن أن تكون نشطةً في الخلية في أي وقت.

وقال الدكتور نهاد العاجز، عالم أول في مركز البحوث التطبيقية للسرطان والمناعة: "كشفت النتائج الجديدة عن نسخ الغالبية العظمى من أحماضنا النووية الريبوزية منقوصة الأكسجين إلى الحمض النووي الريبوزي، دون تحولها إلى بروتينات وظيفية (تُعرف باسم الأحماض النووية الريبورزية غير المشفرة). ومع ذلك، وبعد عملنا في مجال دراسة الحمض النووي الريبوزي غير المشفر لأكثر من 15 عامًا، فإننا تعرفنا الآن أكثر من أي وقت مضى على دوره التنظيمي في وظائف الخلايا المختلفة وأهميته في تحفيز عملية تكوين الأورام."

وفي ورقة بحثية نُشرت في مجلة ’ندوات في بيولوجيا السرطان‘ المرموقة التي تصدرها دار إلزيفير للنشر، سلَّط الدكتور العاجز وفريقه الضوء على الدور الحيوي للحمض النووي الريبوزي الطويل غير المشفر في تنظيم الجينوم من خلال تفاعلاته مع  البروتينات المرتبطة بالأحماض النووية الريبوزية. وتغطي الورقة البحثية جوانب مختلفة من التفاعل بين الأحماض النووية الريبوزية الطويلة غير المشفرة والبروتينات المرتبطة بالأحماض النووية الريبوزية ودورها فى السرطانات البشرية.

وفي مرض سرطان الثدي، المتسبب في غالبية حالات الوفيات المرتبطة بالسرطان لدى النساء، هناك مشكلة رئيسية وهي الطبيعة غير المتجانسة للمرض. ورغم أن تصنيف سرطان الثدي إلى ثلاثة أنواع وهي: ه.ر. موجب، ونوع ه.ي.ر.2. موجب ، وسرطان الثدي الثلاثي السلبي ، قد ساعد في توفير علاج متخصص للمرضى في كل نوع فرعي، لا يزال تغاير الورم، أي الاختلافات في أنواع الخلايا السرطانية داخل الورم نفسه والاختلافات في كيفية استجابة المرضى للعلاج، يمثل تحديًا سريريًا كبيرًا.

ويرى الدكتور العاجز، الذي يتمتع بخبرة كبيرة في تحليل النسخ والحمض النووي الريبوزي غير المشفر، واكتشاف العلامات الحيوية جلبها معه إلى مركز البحوث التطبيقية للسرطان والمناعة التابع لمعهد قطر لبحوث الطب الحيوي في تركيزه الحالي على علم الأورام والأبحاث التطبيقية للطب الدقيق،  أن التفكير بشكل مختلف هو مفتاح النجاح. وفي ورقة بحثية ثانية نُشرت في مجلة الحمض النووي الريبوزي غير المشفر، وهي مجلة مفتوحة الوصول تصدر عن’دار إم دي بي آي‘ للنشر، استخدم الفريق البحثي نهجًا مبتكرًا لوصف سمات ظهور عشرات الآلاف من الأحماض النووية الريبوزية الطويلة غير المشفرة في سرطان الثدي الثلاثي السلبي أو شبه القاعدي، باستخدام الذكاء الاصطناعي للكشف عن عدم تجانس المرض. وتمكن الفريق من تصنيف سرطان الثدي الثلاثي السلبي أو شبه القاعدي إلى أربع مجموعات مختلفة، حيث تعبر كل مجموعة عن مجموعة محددة من الأحماض النووية الريبوزية الطويلة غير المشفرة.
     
وكشف المؤلفون عن وجود اختلافات وظيفية بين المجموعات المحددة وتوقعات البقاء على قيد الحياة دون تعرض المرضى لانتكاسة بناءً على طريقة التصنيف الجديدة. ويمكن أن يكون لهذه النتائج تأثيرٌ محتملٌ على تقسيم المريض إلى مجموعات فرعية ضمن النوع الفرعي سرطان الثدي الثلاثي السلبي أو شبه القاعدي، من أجل توفير علاج متخصص لهذه الأنواع من السرطان في المستقبل.

وللتوسع في هذا المجال، يجري الفريق حاليًا تجربة واسعة النطاق، باستخدام تقنية لدراسة وظائف الجينات (تسمى فحص التكرارات العنقودية المتناظرة القصيرة منتظمة التباعد والبروتين التاسع المرتبط بها) التي تتيح إمكانية استهداف الحمض النووي في الخلية لدراسة وظيفتها. وستقدم النتائج رؤى حول وظيفة مئات الأحماض النووية الريبوزية الطويلة غير المشفرة في سرطان الثدي الثلاثي السلبي أو شبه القاعدي، وهو ما قد يمهد الطريق لاستخدام هذه النتائج كأهداف تنبؤيةً وعلاجيةً محتملةً. ويمكن أن توفر النتائج أول خريطة تبعية للحمض النووي الريبوزي الطويل غير المشفر لمرض سرطان الثدي الثلاثي السلبي أو شبه القاعدي في سياق مقاومة العلاج الكيميائي. وتُجرى هذه الأبحاث بالتعاون مع  كلية دبلن الجامعية، بدعم من الصندوق القطري لرعاية البحث العلمي.

للمزيد من المعلومات حول مركز البحوث التطبيقية للسرطان والمناعة في معهد قطر لبحوث الطب الحيوي، وهو مركز وطني للتميز ومركز عالمي للبحوث الطبية الحيوية والتطبيقية المتعلقة بمرض السكري والسرطان والاضطرابات العصبية، يرجى زيارة: qbri.hbku.edu.qa