حل لغز داء كرون بعد ربع قرن.. الذكاء الاصطناعي يضع النقاط على الحروف

كشف باحثو جامعة كاليفورنيا في سان دييغو سرا استمر الجدل حوله لعقود: دور أول جين مرتبط بداء كرون، الذي يزيد من خطر الإصابة بهذا المرض المناعي الذاتي.

يعتمد الجهاز الهضمي البشري على نوعين رئيسيين من البلاعم، وهي خلايا دم بيضاء متخصصة تساعد في الحفاظ على صحة الأمعاء. الأولى، البلاعم الالتهابية، تحمي الجسم من خلال مكافحة الميكروبات الضارة، بينما تساعد الثانية، البلاعم غير الالتهابية، على شفاء الأنسجة التالفة واستعادتها.

وعندما يختل هذا التوازن، كما يحدث في داء كرون، يظهر التهاب مزمن في الأمعاء يسبب الألم وتلف الأنسجة وأعراضا أخرى.

واستخدم فريق البحث في كلية الطب بجامعة كاليفورنيا تقنية مبتكرة تجمع بين الذكاء الاصطناعي وعلم الأحياء الجزيئي لتحديد العوامل التي تجعل البلاعم إما مقاتلة أو معالجة للأنسجة. ومن خلال هذه الدراسة، قدم الفريق تفسيرا جديدا لدور جين NOD2، الذي اكتُشف عام 2001 وكان أول جين يُعرف بارتباطه بخطر الإصابة بداء كرون، ويؤثر على سلوك الخلايا المناعية في الأمعاء.

بصمة جينية تميز البلاعم

حلّل الباحثون آلاف أنماط التعبير الجيني للبلاعم في أنسجة القولون المصابة والسليمة باستخدام أداة تعلم آلي متقدمة، وحددوا بصمة جينية مكونة من 53 جينا تميز البلاعم الالتهابية عن البلاعم المعالجة للأنسجة. ومن بين هذه الجينات، يشفّر أحدها بروتين "غيردن"، الذي يرتبط بمنطقة محددة من بروتين NOD2 في البلاعم غير الالتهابية، ما يثبط الالتهاب المستمر ويزيل الميكروبات الضارة ويسمح بإصلاح الأنسجة. أما الطفرة الأكثر شيوعا في داء كرون، فتمنع ارتباط NOD2 بـ"غيردن"، ما يؤدي إلى اختلال التوازن بين البلاعم الالتهابية وغير الالتهابية.

وقالت الدكتورة براديبتا غوش، الباحثة الرئيسية: "يعمل NOD2 كنظام مراقبة للعدوى. عند ارتباطه بـ"غيردن"، يحمي الأمعاء عن طريق تحييد مسببات الأمراض بسرعة. وبدون هذه الشراكة، ينهار نظام المراقبة المناعي".

تأكيد النتائج في الفئران

أثبت الباحثون أهمية تفاعل NOD2 مع "غيردن"" عبر دراسة نماذج فئران مصابة بداء كرون، بعضها يفتقر إلى بروتين "غيردن" وبعضها يحتوي عليه.

ووجدوا أن الفئران الخالية من "غيردن" عانت من اختلال ميكروبيوم الأمعاء وأصيب بالتهاب شديد، وغالبا ما نفقت بسبب فرط استجابة الجهاز المناعي للعدوى.

وتوضح هذه الدراسة، من خلال الجمع بين الذكاء الاصطناعي والكيمياء الحيوية ونماذج الفئران، كيف تسبب طفرة جينية رئيسية داء كرون، وتمهد الطريق لتطوير علاجات جديدة تستعيد العلاقة بين "غيردن" وNOD2.

المصدر: scitechdaily