جائزةُ نوبل للطب تذهب إلى الثنائي الذي اكتشف الحمضَ النووي الريبوزي الميكروي
ذهبت جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء، أو الطب، للعام 2024، إلى فيكتور أمبروس Victor Ambros وغاري روفكون Gary Ruvkun، وذلك عن عملهما لاكتشاف الحمض النووي الريبوزي الميكروي microRNA، ودورِه في تنظيم الجينات بعد النسخ Post-transcriptional gene regulation
بقلم مايكل لوبيج
مُنحت جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء، أو الطب، للعام 2024 لكلٍّ من فيكتور أمبروس وغاري روفكون، لاكتشافهما قِطعًا صغيرة من الحمض النووي الريبي، تُسمى microRNAs تؤدي دورًا رئيسًا في تنظيم نشاط الجينات في الحيوانات والنباتات.
وترجع أهمية هذا الاكتشاف إلى أن حمضًا microRNA واحدًا يمكنه التحكُّم في عديد من الجينات المختلفة. كما يمكن أيضًا تنظيمُ جين واحد بواسطة عدد من الأحماض microRNAs.
«لقد قدَّم الاكتشاف الرائد للحمض microRNA آليةً جديدة وغير متوقعة لتنظيم الجينات»، كما قال أولي كامبي Olle Kämpe، نائب رئيس لجنة نوبل لعلم وظائف الأعضاء والطب. وتابع قائلًا: «هذا الاكتشاف مهم لفهْمِنا للتطور الجنيني وعلم وظائف الأعضاء الطبيعي والأمراض مثل السرطان».
توصل أمبروس وروفكون إلى هذا الاكتشاف في أثناء دراستهما سلالاتٍ متحولةً من دودة خيطية تُسمى Caenorhabditis elegans. وقد بدأ عملُهما في ثمانينات القرن العشرين، بينما كانا يعملان في المختبر نفسه. ثم انتقل أمبروس إلى جامعة هارفارد، وروفكون إلى مستشفى ماساتشوستس العام، حيث واصلا دراسةَ السلالات المتحولة.
يصل طول الرنا المرسال إلى آلاف عديدةٍ من أحرف الحمض النووي
تُخزَّن التعليمات الخاصةُ بصنع البروتينات في الحمض النووي في نوى الخلايا. تحمل نسخ الحمض النووي الريبي من هذه التعليمات – تُسمى الرنا المرسال Messenger RNAs، أو اختصارًا mRNA – تنقل هذه المعلومات من النواة إلى مصانع صنع البروتين خارجَ النواة. ويمكن أن يصل طول الرنا المرسال، إلى آلاف عديدةٍ من أحرف الحمض النووي.
إن إحدى الطرق للسيطرة على نشاط الجينات هي إيقاف إنتاج الحمض المرسال mRNA في المقام الأول. وهناك طريقة أخرى تتمثل في منع الحمض المرسال mRNA من الوصول إلى مصانع البروتين في الخلية. وفي كلتا الحالتين، تكون النتيجة منعَ إنتاج البروتين المُرمَّز من قبل الجين أو – كما يقول علماء الأحياء – إيقاف تشغيل Switch off الجين.
تعمل جزيئات الحمض الريبوزي الميكروي microRNAs بطريقة أخرى. فهي عبارة عن قطع صغيرة من الحمض النووي الريبوزي RNA، يبلغ طولها نحو 20 زوجًا من القواعد Base pairs، ويكون تسلسلُها مكملًا لجزء من الحمض mRNA واحد أو أكثر. وعندما يرتبط microRNA بتسلسله التكميلي على mRNA، فإنه يؤدي عادةً إلى انهيار mRNA قبل أن يُصنَع أي بروتين.
تعمل microRNAs عادةً داخل الخلية، ولكنها تُطلَق أحيانًا بواسطة الخلايا للتحكم في النشاط في مكان آخر في الجسم. وفي بعض الحالات تطلق الكائناتُ الحية الحمضَ microRNAs للتحكم في كائنات حية أخرى. وعادة ما يحدث ذلك قبل الكائنات المُمرضة Pathogens، ولكن اكتُشفت فطريات تكافلية أخيرًا تطلق الحمض microRNAs لمساعدتها على الارتباط بجذور الأشجار.
تعمل عديد من المجموعات البحثية على إيجاد علاجات تعتمد على الأحماض microRNAs، ولكن حتى الآن لم تحصل أي منها على الموافقة. كما يمكن أن يساعد وجود أو غياب الأحماض microRNAs على تشخيص بعض الحالات الطبية.
كان أمبروس وروفكون أول من اكتشف الأحماض microRNA، في العمل الذي استكمل في تسعينات القرن العشرين. ومع ذلك فإن الجين الذي اكتشفاه، والذي يُدعَى lin-4، يتحكم في جين واحد فقط، وكان من المفترض أن تكون طريقة عمله خاصة بديدان النيماتودا. وبسبب هذا لم يحظ اكتشافهما باهتمام كبير.
في العام 2000، أبلغ روفكون عن اكتشاف حمض microRNA آخر، يسمى let-7. يتحكم في خمسة جينات، واتضح أنه شائع على نطاق واسع في الحيوانات. أدى ذلك إلى اهتمام كبير بالأحماض microRNA، واكتُشف آلافٌ منها الآن عبْر مجموعة واسعة من الكائنات الحية.
قال توماس بيرلمان Thomas Perlmann، الأمين العام لجمعية نوبل، إنه لم يتصل بعد بأمبروس، لكنه تحدث إلى روفكون وزوجته. قال بيرلمان: «لقد كانا سعيدَين بالجائزة والمجيء إلى ستوكهولم».
مُنحت جائزة نوبل للعام 2023 في علم وظائف الأعضاء أو الطب لكاتالين كاريكو Katalin Karikó ودرو وايسمان Drew Weissman لعملهما على كيفية تعديل الحمض المرسال mRNA لتجنب تدميره بواسطة الجهاز المناعي، وهو ما كان مفتاحًا لتطوير لقاحات الحمض المرسال mRNA، بما في ذلك لقاحات كوفيد-19.
© 2024, New Scientist, Distributed by Tribune Content Agency LLC
