من الكوفيد المزمن إلى التصلب المتعدد: اكتشاف ارتباط بيولوجي مشترك بين خمسة أمراض معيقة

توصّل علماء، من خلال التحليل ثلاثي الأبعاد للجينوم، إلى أن خمسة أمراض معيقة، رغم اختلاف جذورها، تنشأ من مسارات وشبكات بيولوجية مشتركة.

بالنسبة لبعض الأشخاص، قد يكون النهوض من السرير والقيام بالمهام اليومية أمرًا صعبًا مثل إخراج نفسك من المستنقع. يعد التعب الشديد والمستمر أحد الأعراض الرئيسية لمتلازمة التعب المزمن أو التهاب الدماغ والنخاع العضلي (CFS/ME)؛ ويمكن أن يرتبط هذا المرض أيضًا بمشاكل معرفية مثل "ضباب الدماغ".

ومع ذلك، فإن التعب المزمن والطويل الأمد هو سمة أساسية للعديد من الأمراض المنهكة الأخرى، بما في ذلك كوفيد المزمن، واضطراب ما بعد الصدمة (PTSD)، والتهاب المفاصل الروماتويدي (RA)، والتصلب المتعدد (MS).

وفقًا لزوميت، فإن مرض كوفيد المزمن يحدث بسبب عدوى فيروسية، على الرغم من اقتراح نفس الاحتمال أيضًا بالنسبة لـ CFS/ME. ينبع اضطراب ما بعد الصدمة من التجارب المؤلمة ويرتبط بالالتهاب المزمن، في حين من المعروف أن التهاب المفاصل الروماتويدي والتصلب المتعدد هما من اضطرابات المناعة الذاتية حيث يدمر الجسم أنسجته عن طريق الخطأ.

والآن يقول باحثون من جامعة إيست أنجليا وشركة أكسفورد بيوديناميكس، وهي شركة للتكنولوجيا الحيوية تصمم اختبارات تشخيصية جزيئية تجارية، إنهم اكتشفوا الآليات الأساسية المشتركة بين الأمراض الخمسة، وفقًا لتقارير ScienceAlert. على الرغم من الاختلافات المرضية الواسعة، فإن التداخل في الأعراض التي أبلغ عنها المرضى شكل التركيز الرئيسي للبحث.

غالبًا ما يبلغ المرضى الذين يعانون من خمسة أمراض مختلفة عن أعراض متشابهة جدًا

"ما يربط كل هذه الأمراض معًا هو أن المرضى غالبًا ما يبلغون عن أعراض متشابهة جدًا؛ التعب المرهق، ضباب الدماغ، انخفاض التركيز، اضطراب النوم، خلل في الجهاز العصبي اللاإرادي وانخفاض كبير في القدرة على أداء الأنشطة اليومية. أردنا أن نعرف سبب حدوث ذلك."

للعثور على الإجابة، قام الباحثون بتجميع البيانات من دراسات الارتباط على مستوى الجينوم الموجودة (GWAS). تتضمن هذه الدراسات، التي بحثت العلاقة بين المتغيرات الجينية المختلفة والأمراض على مستوى السكان، بيانات من آلاف الحالات لكل من الأمراض الخمسة.

ثم توجه الباحثون إلى منصة Episwitch؛ مجموعة من خوارزميات التعلم الآلي المستخدمة سابقًا لتطوير نموذج أولي لاختبار الدم CFS/ME. أتاحت هذه المنصة للباحثين النظر إلى ما هو أبعد من تسلسل الحمض النووي الخطي والنظر في البنية ثلاثية الأبعاد للجينوم؛ أي كيف تتفاعل الجينات الموجودة في أجزاء مختلفة من الحمض النووي مع بعضها البعض في الفضاء ثلاثي الأبعاد للخلية. يعد شكل الكروموسومات والتغيرات اللاجينية من بين العوامل التي يمكن أن تؤثر على هذه البنية.

يقول بزيتسكي: "ما اكتشفناه يبدو وكأنه نظرية بيولوجية موحدة للتعب".

على الرغم من وجود القليل جدًا من التداخل المباشر بين الجينات المرتبطة بكل مرض، يبدو أن الأمراض الخمسة جميعها مرتبطة ببعضها البعض على مستوى أعمق. فالجينات المرتبطة بأي مرض، مثل العديد من الجداول التي تصب رواسبها في النهر، تنتهي في نهاية المطاف في شبكات بيولوجية مشتركة.

ومن خلال تحليل الشبكات، حدد الباحثون بعض "مراكز الجينات" الفعالة للغاية؛ الجينات الموجودة في الأجزاء الأكثر ازدحاما في الشبكات. ولا تزال هناك حاجة إلى مزيد من التحقق المختبري والسريري لتأكيد ارتباط الجينات بكل مرض من الأمراض، ولكن هذه الجينات والمسارات ذات الصلة تشارك في عمليات مهمة مثل التفاعلات المناعية والالتهابية، والإشارات الهرمونية تحت سيطرة الدماغ، وإنتاج الطاقة في الميتوكوندريا. وكانت هذه العمليات مرتبطة سابقًا بـ ME/CFS ومرض كوفيد المزمن.

الأهم من ذلك أنه لم يتم تحديد العديد من الجينات المحورية على أنها متغيرات مهمة في بيانات الارتباط على مستوى الجينوم. يقول بسزيتسكي: "إنه ليس شيئًا يمكن إثباته بمجرد قراءة التسلسل الجيني". ولهذا السبب، ربما اعتبرت الأمراض غير ذات صلة لفترة طويلة.

كما سلطت الدراسة الضوء على "إرهاق الخلايا المناعية" كآلية محتملة للربط بين الأمراض الخمسة. وكتب الباحثون في الورقة البحثية: "تشير النتائج إلى حالة من التنشيط المزمن لجهاز المناعة يتبعها الإرهاق الوظيفي الذي قد يساهم في استمرار الأعراض".

إذا تم تأكيد النتائج في دراسات أخرى، يأمل الباحثون في استخدام النتائج لتطوير اختبارات تشخيصية مخبرية لـ CFS / ME وكوفيد المزمن، بدلاً من الاعتماد فقط على الأعراض التي أبلغ عنها المريض.

تم اقتراح استنفاد الخلايا المناعية كآلية محتملة للربط بين الأمراض الخمسة

ومع ذلك، يواجه البحث بعض القيود. تم استخلاص الارتباطات الجينية المحددة في الدراسة من بيانات الارتباط على مستوى الجينوم؛ المعلومات التي تقتصر على مجموعات سكانية معينة فقط وتغطي جزءًا صغيرًا جدًا من الجينوم الوظيفي. بالإضافة إلى ذلك، توجد العديد من العناصر التنظيمية في المناطق "المظلمة" وغير المشفرة من الحمض النووي.

تقوم منصة EpiSwitch بتقييم التغيرات اللاجينية من خلال تحليل البنية ثلاثية الأبعاد للجينوم؛ العمليات القادرة على تغيير طريقة تعبئة الحمض النووي وبالتالي التعبير عن الجينات. ويبدو أن هذه التغيرات هي انعكاس للتعرض للعوامل البيئية، مثل التوتر والالتهابات، وعلى الرغم من أنها ليست دائمة، إلا أنها تترك عواقب طويلة المدى.

ويأمل بزيتسكي أن تمهد الدراسة الطريق لتطوير اختبارات دم دقيقة تقيس المؤشرات الحيوية الأساسية بدلاً من الاعتماد على تقارير المرضى الفردية. بالإضافة إلى ذلك، قد تساعد مثل هذه الأبحاث في المستقبل على اختراع طرق علاجية جديدة لتثبيط الخلايا المناعية المفرطة النشاط أو تعزيز قدرة الميتوكوندريا على إنتاج الطاقة.

ونشر البحث في مجلة الطب الانتقالي.