معلومات عامة

الجينات الموروثة

الجينات الموروثة : قد يؤدي جزء من الحمض النووي الموروث من إنسان نياندرتال والموجود في 16٪ من سكان أوروبا إلى زيادة خطر الإصابة بنوع حاد من المرض.

اعتبارًا من مارس 2020 ، بدا أن العمر عامل خطر رئيسي لتطوير شكل حاد من Covid-19. من بين عوامل الخطر الأخرى التي تم تحديدها: الجنس الذكري وبعض الأمراض المصاحبة ، مثل ارتفاع ضغط الدم أو مرض السكري. لكن هذه لا تفسر كل الاختلافات التي لوحظت من حيث الأعراض المتقدمة. لذلك يهتم الباحثون بالميول الجينية التي يمكن أن توجد لدى أفراد معينين. وجد سفانتي بابو وهوجو زبيرج ، من معهد ماكس بلانك للأنثروبولوجيا التطورية في لايبزيغ بألمانيا ، واحدًا في جزء من الحمض النووي الموروث من إنسان نياندرتال.

جدول المحتويات

دراستان نُشرتا

حددت دراستان نُشرتا في يونيو الماضي مجموعات من الجينات مرتبطة بخطر الإصابة بفشل الجهاز التنفسي أثناء عدوى السارس. في الأول ، بقيادة ديفيد إلينجهاوس من جامعة كريستيان ألبريشتس في كيل بألمانيا ، قارن العلماء جينوم الأشخاص الذين طوروا أشكالًا خفيفة من Covid-19 بتلك الخاصة بمرضى المستشفيات. ثم تم تحديد منطقتين مرتبطة بالحالات الشديدة لـ Covid-19: واحدة على الكروموسوم 3 تحتوي على ستة جينات والأخرى على الكروموسوم 9 الذي يحدد فصائل الدم ABO. الدراسة الثانية، التي أطلقتها مبادرة علم الوراثة المضيف Covid-19 ، صقل هذه الملاحظة. وغطت 3199 مريضًا في المستشفى و 897488 شخصًا خاضعًا للمراقبة ، وأكدت تورط منطقة من الكروموسوم 3 في شدة Covid-19.

إقرأ أيضا:السيطرة على الأعاصير؟

الجينات الموروثة : يتقاطع مع إنسان نياندرتال


تحتوي هذه المجموعة على العديد من الجينات التي يتم توريثها دائمًا معًا تقريبًا ، وتشكل كتلة (تسمى النمط الفرداني) من حوالي 50000 زوج أساسي. ومع ذلك ، دخلت مثل هذه الأنماط الفردانية الطويلة جينوم المجموعات البشرية الحديثة خلال تهجين مع إنسان نياندرتال أو دينيسوفان ، وهما نوعان من أشباه البشر انقرضوا الآن ولكنهم تعايشوا وتكاثروا مع الإنسان العاقل . هل يمكن أن يكون هذا هو حال المتهم في شدة Covid-19؟

للإجابة ، قارن العالمان الكروموسوم 3 للمرضى المصابين بأمراض خطيرة مع تلك الموجودة في حفريات إنسان نياندرتال ودينيسوفان التي تم تسلسل الحمض النووي. أظهروا أن جزءًا كبيرًا من الجينات المعرضة للخطر موجودة في شكل متماثل اللواقح في أحفورة Vindija ، وهي تلك التي تخص امرأة نياندرتال عمرها حوالي 50000 عام وجدت في كرواتيا. لذلك فقد امتلكت تقريبًا النمط الفرداني الكامل على كل من الكروموسومين 3. تم العثور أيضًا على بعض جينات النمط الفرداني في اثنين من أحافير إنسان نياندرتال نشأت في جبال ألتاي ، في جنوب سيبيريا ، على التوالي. ‘منذ حوالي 120.000 و 50000 سنة. ومع ذلك ، لم يتم العثور على تطابق في جينوم دينيسوفان.

ممثلة تمثيلا زائدا في جنوب آسيا


اليوم ، هذا النمط الفرداني الموروث من إنسان نياندرتال غائب تقريبًا عن السكان الأفارقة ، وهو ما يتوافق مع حقيقة أن إنسان نياندرتال كان موجودًا فقط في آسيا وأوروبا ، وبالتالي لم يعبر سكان الإنسان العاقل الذي بقي في إفريقيا. في المقابل ، يرتديه حوالي 50٪ من الناس في جنوب آسيا ، وحوالي 16٪ من الأوروبيين اليوم ، لكنه يظل نادرًا في شرق آسيا. توجد أعلى نسبة تكرار في بنغلاديش ، حيث يحمل ما يقرب من ثلثي السكان (63٪) نسخة واحدة على الأقل من النمط الفرداني النياندرتال المعرض للخطر و 13٪ متماثل الزيجوت. دراسة اللغة الإنجليزية أظهر أيضًا أن الأشخاص من أصل بنغلاديشي في المملكة المتحدة معرضون لخطر الوفاة من Covid-19 تقريبًا مرتين مقارنة ببقية السكان.

إقرأ أيضا:ضعف الدورة الدموية العلامات والحلول النموذجية

الجينات الموروثة : غياب هذا النمط الفرداني في شرق آسيا

يثير غياب هذا النمط الفرداني في شرق آسيا ، ووجودها في جنوب آسيا وتمثيلها المفرط في بنغلاديش أسئلة. أولاً ، في شرق آسيا ، سيكون مرادفًا للحماية الضعيفة ضد مسببات الأمراض ، بدءًا من فيروسات كورونا: بعبارة أخرى ، في شرق آسيا ، كانت الفيروسات التاجية تفضل اختفاء الأفراد الذين يحملون النمط الفرداني. بعد ذلك ، في جنوب آسيا ، على العكس من ذلك ، وخاصة في بنغلاديش ، افترض المؤلفون أن النمط الفرداني لإنسان نياندرتال سيكون مرتبطًا بالحماية من الأنواع الأخرى من العوامل المسببة للأمراض ، وبالتالي كان من الممكن اختياره بشكل إيجابي. واليوم ، في هذه الأوقات من Covid-19 ، يكون لهذا الاختيار عواقب سلبية على الأشخاص الحاملين للفيروس والذين يواجهون فيروس كورونا الجديد.

بأي آليات؟ من الصعب الإجابة ، ولكن من بين جينات النمط الفرداني ، اكتشف فريق David Ellinghaus بعضًا يمكن ربطه بالعدوى. وبالتالي ، فإن أحد الجينات يشفر مستقبلًا يتفاعل مع مستقبل ACE2 الذي يرتبط به الفيروس التاجي. يقوم البعض الآخر بتشفير مستقبلات السيتوكين. ومع ذلك ، هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات المتعمقة لرؤية أكثر وضوحًا.

مهما كان الأمر ، يتذكر Svante Paabö و Hugo Zeberg أنه على الرغم من وجود مكون وراثي مهم في تطور الحالات الشديدة من المرض ، تظل العوامل البيئية والاجتماعية هي السائدة ، مع تقدم العمر كعامل مساهم في الخطر الرئيسي.

إقرأ أيضا:الرابطة الأوروبية للتعاون الاقتصادي (ELEC)

الاستعدادات الوراثية للأشكال الحادة من Covid-19؟

ترتبط الطفرات ذات النقطتين في جينوم المرضى بتفاقم عدوى SARS-CoV-2.

ولكن لماذا هذا التفاوت في الأعراض في عدوى SARS-CoV-2؟ لماذا ، بالنسبة لغالبية الأفراد المصابين ، يظل المرض حميدًا أو حتى بدون أعراض ، بينما بالنسبة للآخرين ، يتحول إلى شكل حاد ، مما يؤدي إلى فشل تنفسي حاد ، وأحيانًا مميت؟ هذه الأسئلة ، من بين العديد من الأسئلة الأخرى المتعلقة بـ Covid-19 ، أزعجت الأطباء وعلماء الأحياء منذ ظهور فيروس كورونا الجديد في نهاية عام 2019. قدم ديفيد إللينغهاوس ، من جامعة كريستيان ألبريشتس في كيل بألمانيا ، بعض الأسئلة الإجابات.

 الجينات الموروثة : الاستعدادات الوراثية تفسر

لطالما اشتبه في أن  الاستعدادات الوراثية تفسر ، على الأقل جزئيًا ، شدة المرض. لاستكشاف هذا الدليل ، أجرى علماء الفيروسات دراسة وراثية كبيرة على ما يقرب من 2000 مريض يعانون من شكل حاد موزع في مستشفيات مختلفة في إيطاليا وإسبانيا ، في المناطق المتأثرة بشكل خاص بالوباء. تمت مقارنة جينوماتهم مع تلك الخاصة بالمجموعة الضابطة.

إجمالاً ، تم اكتشاف ما يقرب من تسعة ملايين طفرة نقطية ، تتراوح من فرد إلى آخر. هذه الطفرات ، التي تسمى SNP لـ “تعدد الأشكال النوكليوتيد المفرد” ، تتكون من استبدال أحد النوكليوتيدات (A أو T أو C أو G) في تسلسل الحمض النووي بآخر ، مما يؤدي أحيانًا إلى تغيير في تكوين الحمض النووي. بروتين. مثل هذه التغييرات ، التي تؤثر على واحد من كل 1000 نيوكليوتيد في الجينوم البشري ، يكون لها أحيانًا تداعيات كبيرة. على سبيل المثال ، ينتج فقر الدم المنجلي ، أو فقر الدم المنجلي ، عن SNP واحد في جين الهيموجلوبين.

اثنين من التغييرات الهامة

من بين SNPs التي حددها David Ellinghaus ، هناك اثنان مرتبطان بشكل كبير مع خطورة Covid-19: rs11385942 و rs657152 (هذه مراجع من قاعدة بيانات NCBI dbSNP ، حيث “rs” تعني “مرجع SNP”) ، تقعان على التوالي في الموضعان 3p21.31 و 9q34.2. يشير هذا الرمز إلى رقم الكروموسوم (3 و 9) والذراع (p و q) والمنطقة المشار إليها وفقًا للنطاقات الداكنة والخفيفة التي تظهر على الكروموسوم بعد التلوين.

الجينات الموروثة : ما هي الجينات التي تتأثر بهذه المواقع؟

ما هي الجينات التي تتأثر بهذه المواقع؟ ويرتبط موضع 3p21.31 مع SLC6A20 ، LZTFL1 ، CCR9 ، FYCO1 ، CXCR6 و XCR1 الجينات . ما هو دورهم؟ ثلاثة منهم ( CCR9 ، CXCR6 و XCR1 ) ترميز مستقبلات السيتوكينات ، هذه الجزيئات التي تتوسط المناعة . يشارك مستقبل CXCR6 بشكل خاص في الدفاع ضد مسببات الأمراض في الشعب الهوائية من خلال التأثير على الخلايا الليمفاوية التائية CD8 في الرئتين. جين SLC6A20يشفر ناقلًا يتفاعل مع الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 (ACE2) ، وهو المستقبل الذي يرتبط به SARS-CoV-2 لإصابة الخلية. أما بالنسبة لجين LZTFL1 ، الذي يشفر فاعلًا في دوران البروتينات في الخلايا ، فإنه يتم التعبير عنه بشكل خاص في الرئتين. يمكن ربط هذه الوظائف بسهولة بمسار الإصابة بفيروس كورونا الجديد.

كانت الملاحظة الأخرى هي أن تواتر SNP rs11385942 في الموضع 3p21.31 كان أعلى بشكل ملحوظ في المرضى الذين يخضعون للتهوية الميكانيكية. أخيرًا ، كان المرضى الذين حصلوا على متغيرين (متماثلان) للجين الذي يحمل SNP rs11385942 أصغر من الآخرين.

الموضع الثاني الذي تم تحديده ،

الموضع الثاني الذي تم تحديده ، موضع 9q34.2 ، هو الجينات المسؤولة عن فصائل الدم ABO. أظهر التحليل أن المجموعة (أ) مرتبطة بخطر أعلى للإصابة بشكل حاد من المرض ، بينما على العكس من ذلك ، فإن المجموعة O ستمنح نوعًا من الحماية. تؤكد هذه النتائج ما أظهرته الدراسات السابقة ، غير المستندة إلى علم الوراثة.

تجادل الروابط العديدة للجينات في موضع 3p21.31 مع ما نعرفه عن Covid-19 عن تأثير حقيقي لـ SNP rs11385942 في شدة المرض. هذا إلى حد أقل هو الحال مع SNP rs657152 في الموضع 9q34.2. ومع ذلك ، يحذر المؤلفون من أنه لا يزال مجرد ارتباطات وارتباطات. يجب إثبات ارتباط السبب والنتيجة. في مثل هذه الحالة ، سيكون لدى الأطباء مؤشر قيم للتقدم السريري.

الجينات الموروثة : المعادلة الوبائية

إن جائحة Covid-19 مخيف. وهي محقة في ذلك ، كما تظهر الرياضيات: الوباء ينمو أسرع بكثير مما تعتقد.

يجلب جائحة كوفيد 19 علم الفيروسات إلى العناوين الرئيسية ، ولكن أيضًا الرياضيات. النمو الهائل في عدد حالات الإصابة هو ما يجعل الوضع مقلقًا للغاية: يتضاعف عدد المصابين دائمًا بعد نفس الفترة ، حوالي 3 أيام في حالة فرنسا.

وهذا قد يبدو لأول وهلة، ولكنه يؤدي في الواقع بسرعة مخيفة الأرقام: في 14 مارس 4500، وعدد من الناس ثبوت تعاطيه في فرنسا قد يرتفع بشكل جيد إلى ما يقرب من 300،000 من 1 شارع  أبريل. لذلك يتم اتخاذ تدابير – غسل اليدين ، والتباعد الاجتماعي ، وحتى الحبس – للحد من انتشار المرض. الهدف هو إبطاء النمو الأسي وثني منحنى حالات الإصابة مما يزيد باستمرار وبسرعة أكبر. يمكن وصف تطور الوباء ، كتقريب أولي ، بالمعادلة التالية:

الصيغة هي إحدى الطرق لتحديد ما يسمى “المعادلة اللوجستية”

الصيغة هي إحدى الطرق لتحديد ما يسمى “المعادلة اللوجستية”. تم تطويره في عام 1838 من قبل عالم الرياضيات البلجيكي بيير فرانسوا فيرهولست ، الذي كان يعمل على نماذج رياضية .للنمو السكاني. في السابق ، كان الاقتصادي البريطاني توماس مالتوس قد وضع “قانونه الديموغرافي” الشهير ، والذي بموجبه يتزايد .عدد الأشخاص الذين يعيشون على الأرض بشكل كبير ، مما يؤدي عاجلاً أم آجلاً إلى كارثة. ومع ذلك ، قام Verhulst بتحسين نموذج Malthus .عن طريق إضافة مصطلحات رياضية إليه تمثل عوامل مختلفة يمكن أن تحبط نمو المنحنى.

في حالة وجود فيروس مثل Covid-19 ، يكون النمو هائلاً بالفعل في البداية. لكن من الواضح أن هذا لا يمكن أن يستمر إلى الأبد. في مرحلة ما ، سوف تنفد الموارد من الفيروس – أي الأشخاص الذين .من المحتمل أن يصابوا – لأن جزءًا كبيرًا من السكان قد أصيب بالفعل أو أصيب بالفعل. ثم يزداد عدد الحالات خطيًا فقط ، أي بشكل مطرد كل يوم. وحتى في وقت لاحق ، يتوقف نمو المنحنى تمامًا. هذا هو بالضبط ما تصفه المعادلة اللوجستية. في الصيغة أعلاه ، إذا كانت  x  تشير إلى الوقت ، فإن النمو الأسي يتوقف عند الوقت  0 . المعلمة  L. يشير إلى القيمة القصوى التي يمكن أن يصل إليها المنحنى. الرقم  e  هو رقم أويلر (أو أساس اللوغاريتمات الطبيعية) ، و  k  هو عامل ضرب يشير إلى ميل المنحنى.

السابق
استراتيجيات الانضباط الإيجابي الأفضل لطفلك
التالي
معركة غير متكافئة من أجل اللقاحات