بمساعدة الذكاء الاصطناعي.. أعطال بنية الحمض النووي تقود إلى سرطان الدم

كشف باحثون في مركز سيلفستر الشامل لعلاج السرطان بجامعة ميامي عن اكتشاف جديد يغير الطريقة التي نفهم بها سرطان الدم.

• علماء يواجهون اللوكيميا بـ"الرصاصة السحرية"

 وأوضحوا أن المرض لا ينشأ فقط بسبب الطفرات الجينية، بل أيضا بسبب انهيار "العمارة" ثلاثية الأبعاد للحمض النووي داخل الخلايا.

ويشبه هذا الاكتشاف مدينة تتفكك طرقها فجأة، فتُقطع الأحياء عن الخدمات الأساسية. داخل الخلايا، عندما تنهار بنية الحمض النووي "دي إن إيه" ثلاثية الأبعاد، تتوقف الجينات المكافحة للسرطان عن العمل، ما يمهد الطريق لنشوء الأورام.

الدراسة، التي قدمت في اجتماع الجمعية الأمريكية لعلم الدم، أظهرت أن فقدان جزئي لبروتينات مثل " SMC3 " و "CTCF" يزعزع توازن "الحلقات" التي تربط الجينات بمفاتيح تشغيلها، ما يؤدي إلى تعطيل الجينات المسؤولة عن كبح نمو الأورام مثل "Tet2 " و"Kmt2d " و"Dusp4" وهذا الفقدان لا يدمر كامل بنية الجينوم، لكنه يقوض نقاط الاتصال الحيوية التي تحافظ على نضج خلايا الدم البيضاء، ويفتح المجال لنشوء الأورام اللمفاوية.

وقال الدكتور مارتن ريفاس، قائد الفريق البحثي: "لطالما عرفنا أن الطفرات تسبب السرطان، لكن عملنا يظهر أن العمارة، الطريقة التي يطوى بها الحمض النووي، يمكن أن تكون بنفس الأهمية. إنه مثل فقدان مخطط البناء أثناء عملية الإنشاء".

استعان الفريق بأدوات الذكاء الاصطناعي لتحليل مجموعات ضخمة من البيانات الجينية وخارطة التفاعلات بين الجينات، ما سمح لهم برصد أنماط دقيقة كانت غير مرئية بالعين البشرية، وكشفت كيف يؤدي فقدان نسخة واحدة من الجينات إلى إعادة تشكيل المشهد الثلاثي الأبعاد للحمض النووي بالكامل.

ولا تقتصر أهمية النتائج على الجانب النظري، إذ أظهرت بيانات المرضى المصابين باللمفوما الكبيرة الخلايا B أن انخفاض مستويات بروتين " SMC3 " يرتبط بتدهور الحالة.

وهذا يشير إلى إمكانية استخدام "العمارة الجينية" كعلامة للتشخيص وتوجيه العلاج مستقبلاً، حيث قد تركز الاستراتيجيات العلاجية على استعادة الحلقات الجينية أو تقليد تأثيرها بدلا من تصحيح الطفرات فقط.

وأكد ريفاس: "ندخل عصرا جديدا لعلاج السرطان، قد يعتمد على إصلاح العمارة وليس مجرد تصحيح الجينات المكسورة".

وكما تتوقف حياة المدينة عندما تختفي الطرق، تفقد الجينات المكافحة للسرطان قدرتها على العمل عندما تنهار حلقات الحمض النووي، ما يتيح للسرطان فرصة الانتشار. واستعادة هذه الاتصالات الحيوية قد تكون المفتاح للحفاظ على صحة الخلية ومنع نشوء الأورام.