استخدمت جهود بحثية شارك فيها باحثون من جامعة (A&M) بتكساس، وكلية بيرلمان للطب بجامعة بنسلفانيا ومستشفى الأطفال بفيلادلفيا (CHOP)، علم الجينوم البشري لتحديد وسيلة جينية جديدة باستخدام ذباب الفاكهة لتنظيم النوم في البشر، مما يمهد الطريق لعلاجات جديدة للأرق والاضطرابات الأخرى المتعلقة بالنوم.

تعاون أليكس كين، عالم الوراثة والأحياء التطوري بجامعة (A&M) بتكساس، مع آلان باك من بنسلفانيا وفيليب جيرمان وستروان جرانت من مستشفى الأطفال بفيلادلفيا، في البحث الرائد الذي نشر في ساينس أدفانس Science Advance.

قال كين: “بُذلت جهود هائلة لاستخدام دراسات الجينوم البشري لنجد جينات النوم. أجريت بعض الدراسات على مئات الآلاف من الأفراد، لكن يعد التحقق من الصحة واختبار النماذج الحيوانية أمرًا مهمًا لفهم دورها. لقد حققنا هذا هنا؛ ويرجع ذلك إلى حدٍ كبير إلى أن كل واحد منا لديه خبرة في مجال مختلف الذي سمح بجني ثمرة هذا التعاون”.

أوضح كين أن الشيء الأكثر إثارة حول العمل الجماعي هو أنهم طوروا خط متسلسل يبدأ من بيانات الجينوم البشري الفعلية وليس بالكائن الحي النموذجي.

وأضاف في هذا الصدد: “هناك العديد من الدراسات المرتبطة بنطاق الجينوم البشري (GWAS) التي تحدد تنوع الجينات المرتبطة بالنوم عند البشر، ولكن على الرغم من ذلك؛ فإن التحقق من صحتها كان تحديًا هائلاً، استخدم فريقنا نهجًا لعلم الجينوم يُدعى رسم خرائط الجين المتغير للتنبؤ بالجينات المتأثرة بكل متغير جيني، ثم قمنا بفحص تأثير هذه الجينات في ذباب الفاكهة”.

وجدت دراستنا أن الطفرات في جين (Pig-Q)، المطلوب للتصنيع الحيوي لتعديل وظيفة البروتين، زادت من معدل النوم. ثم اختبرنا هذا في نموذج الزرد، ووجدنا نفس النتيجة. لهذا؛ يعد جين (Pig-Q) هو الجين المرتبط بالنوم لدى البشر، والذباب، وسمك الزرد”.

أشار كين أن الخطوة التالية للفريق هي دراسة دور تعديل البروتين الشائع المصنّع حيويًا (GPI-anchor)، في تنظيم النوم. بالإضافة إلى ذلك؛ وأوضح أن الخط المتسلسل المنتقل من إنسان إلى ذباب الفاكهة، ومن الذباب إلى أسماك الزرد الذي طوره الفريق سيسمح لهم بتقييم وظيفي ليس فقط لجينات النوم، ولكن أيضًا السمات الأخرى التي دُرست بشكل عام باستخدام الجينوم البشري، بما في ذلك التنكس العصبي، والشيخوخة، والذاكرة.

قال جيرمان، أستاذ مشارك في علم النفس الإكلينيكي في الطب النفسي في جامعة بنسلفانيا وطبيب نفسي إكلينيكي مع معهد بن لعلم الأحياء الزمني والنوم: “معرفة كيفية ودور الجين في تنظيم النوم، قد تساعد الدراسات المستقبلية في حل لغز النوم واضطراباته كالأرق. سنواصل استخدام ودراسة هذا النظام لنتعرف على جينات أخرى مرتبطة بالنوم، التي يمكن أن ترشدنا إلى علاجات جديدة لاضطرابات النوم”.

تكمن أبحاث كين في مختبره التابع لمركز أبحاث الساعات البيولوجية في تقاطع التطور وعلم الأعصاب، في التركيز الأساسي على فهم الآليات العصبية، والأسس التطورية للنوم، وتكوين الذاكرة، والوظائف السلوكية الأخرى في نماذج الذباب والأسماك. على وجه التحديد؛ يدرس ذباب الفاكهة (Drosophila melanogaster)، وسمكة الكهف المكسيكية التي فقدت بصرها وقدرتها على النوم بهدف تحديد الأساس الجيني للخيارات السلوكية التي تؤدي إلى إصابة البشر بالأمراض، بما في ذلك السمنة والسكري وأمراض القلب.

المصدر: https://medicalxpress.com

ترجمة: ندى ماجد

مراجعة وتدقيق: زينب محمد