بعض الناس يحصلون على الكثير من الأشياء من والديهم. لون أعينهم، أو شكل أنوفهم، أو ولاءهم الساحق الذي لا يمكن تفسيره لفريق رياضي رهيب، والذي يجب أن يكون وراثيًا، فلماذا يختار أي شخص هذا العذاب؟ (حتى مع وجع القلب، انطلق، يا هابس، انطلق!) إننا نرث أيضًا بعض السمات الأقل وضوحًا، بما في ذلك التشفير الجيني الذي يجعل كل ما نقوم به ممكنًا.
داخل كل خلية من خلايانا – في الواقع، خلايا معظم الكائنات الحية التي تحتوي على الحمض النووي – توجد بنية تسمى الميتوكوندريا، والتي تنتج مادة تسمى أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP)، وهو عنصر حيوي للطاقة التي نحتاجها للبقاء على قيد الحياة. تحتوي هذه البطاريات الخلوية الصغيرة على شكل خاص بها من الحمض النووي، والذي يختلف عن ذلك الموجود في نواة الخلايا. في جميع الحيوانات تقريبًا، بما في ذلك البشر، يتم توريث هذا الحمض النووي للميتوكوندريا من الأمهات فقط. لقد حير علماء الأحياء لماذا يحدث هذا، لكن البيانات الجديدة يمكن أن تقدم إجابة، وتؤدي إلى علاجات جديدة لبعض الاضطرابات النادرة.
في حين أن هناك حالات لبشر لديهم الحمض النووي الميتوكوندري من كلا الوالدين، إلا أن ذلك نادر للغاية. في عام 2016، سعى دينغ شيويه، أستاذ علم الأحياء الدقيقة الجزيئي والتنموي في جامعة كولورادو بولدر، إلى معرفة سبب ذلك. اكتشف عملية معقدة تؤدي إلى تدمير الحمض النووي الأبوي للميتوكوندريا نفسه.
وقال شيويه في بيان: “قد يكون الأمر مهينًا بالنسبة للرجل أن يسمع، لكن هذا صحيح”. “إن أغراضنا غير مرغوب فيها إلى درجة أن التطور صمم آليات متعددة للتأكد من إزالتها أثناء التكاثر.”
في السنوات الفاصلة، شرع شيويه في معرفة ما يحدث في الحالات النادرة التي لا يبدأ فيها تسلسل التدمير الذاتي، ويتم نقل الميتوكوندريا الأبوية إلى الأبناء. اختار أن يقوم بالتجربة جيم ايليجانس، دودة مستديرة صغيرة تتكون من حوالي 1000 خلية فقط، ولكن لا يزال لديها بعض الأنسجة المشتركة مع البشر، مثل الجهاز العصبي والأمعاء والعضلات.
وصف التجربة في المجلة تقدم العلوموقال شيويه إن الديدان لم تظهر أي عيوب عندما يتعلق الأمر باستجاباتها الحسية، ولكنها تأثرت بطرق أخرى، مثل إظهار انخفاض القدرة على التذكر أو التعلم من المحفزات السلبية. وكانت الديدان المتغيرة أيضًا أقل نشاطًا في تحركاتها.
لا شيء من هذا يثير الدهشة بشكل خاص. يتأثر حوالي واحد من كل 5000 شخص بمرض الميتوكوندريا، ويمكن أن تشمل الأعراض في كثير من الأحيان تأخر النمو، وضعف الإدراك، وضعف العضلات، وضعف النمو. كشفت التجارب السابقة أنه عندما تم تعديل الفئران للحصول على تسلسلين مختلفين من DNA mtDNA، كان هناك عدد من التأثيرات السلبية على عملية التمثيل الغذائي، ومستوى النشاط، والإدراك.
ما كان مفاجئًا هو أن شيويه وزملاؤه تمكنوا من عكس التأثيرات بشكل كبير، بما في ذلك إعادة مستويات ATP إلى وضعها الطبيعي. وعندما عالجوا الديدان بنوع من فيتامين K2، وجدوا أن أداء التعلم والذاكرة لدى الديدان “تحسن بشكل ملحوظ”.
لم تشرح ورقة شيويه فقط فوائد وراثة الميتوكوندريا من أحد الوالدين – حيث أن إضافة الحمض النووي للميتوكوندريا من الوالد الثاني يمكن أن يؤدي إلى آثار ضارة – ولكن ربما تكون أيضًا قد أرست الأساس للعلاجات المستقبلية لاضطرابات الميتوكوندريا. وقال إنه من الممكن أن يكون التأخير في القضاء على الحمض النووي الميتوكوندري الأبوي هو ما يؤدي إلى الاضطرابات التي تحدث عند البشر. وقال: “إذا كان لديك مشكلة مع ATP، فيمكن أن يؤثر ذلك على كل مرحلة من مراحل دورة حياة الإنسان”.
الديدان المستديرة مخلوقات بسيطة، ومن غير المرجح أن مجرد إعطاء البشر الذين يعانون من اضطرابات الميتوكوندريا فيتامين K2 سوف يعالج حالتهم تمامًا. لكن الاضطرابات يمكن أن تكون وراثية، وقال شيويه إنه على الرغم من الحاجة إلى إجراء المزيد من الأبحاث، فمن الممكن أن إعطاء فيتامين K2 للأمهات اللاتي لديهن تاريخ عائلي للمرض يمكن أن يقلل من فرص نقله إلى أطفالهن.
لا يوجد حتى الآن أمل في علاج خيبة الأمل السنوية الناجمة عن التغيب عن التصفيات. شكرا يا أبي.