اختراق علمي في جامعة كاليفورنيا... تحديد السبب وراء مرض كرون المزمن

في اختراق علمي طال انتظاره، تمكن باحثون من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو (UC San Diego) من حلّ أحد أقدم الألغاز الطبية المرتبطة بمرض كرون (Crohn’s Disease)، وهو أحد أمراض المناعة الذاتية المزمنة التي تصيب الجهاز الهضمي، وذلك عبر الجمع بين تقنيات الذكاء الاصطناعي (AI) وأدوات البيولوجيا الجزيئية المتقدمة.

توازن الخلايا المناعية في الأمعاء

يعتمد الجهاز الهضمي للإنسان على نوعين رئيسيين من الخلايا البلعمية (Macrophages)، وهي خلايا مناعية متخصصة في الدفاع عن الجسم والحفاظ على صحة الأنسجة: أولها الخلايا البلعمية الالتهابية، التي تتولى مهاجمة الميكروبات الضارة ومسببات العدوى، أما النوع الثاني فهو الخلايا البلعمية غير الالتهابية، التي تعمل على شفاء الأنسجة التالفة وإصلاحها.

وعندما يختل التوازن بين هذين النوعين، كما في حالة مرض كرون " أحد أشكال أمراض الأمعاء الالتهابية" تنشأ التهابات مزمنة في الأمعاء تتسبب بآلام مبرحة وأضرار في الأنسجة وصعوبات هضمية مستمرة.

الذكاء الاصطناعي يحدد مفاتيح الخلل

الفريق البحثي اعتمد على أدوات تعلم آلي متقدمة لتحليل آلاف أنماط التعبير الجيني في الخلايا البلعمية المأخوذة من أنسجة قولونية مصابة وغير مصابة بأمراض الأمعاء الالتهابية.

ونجح العلماء في تحديد بصمة جينية مكونة من 53 جينًا تميز بدقة بين الخلايا البلعمية المسببة للالتهاب وتلك المسؤولة عن الترميم والشفاء.

ومن بين هذه الجينات، برز جين ينتج بروتينًا يُعرف باسم غيردين (Girdin)، وتبين أنه يؤدي دورًا رئيسيًا في تهدئة الاستجابة المناعية المفرطة وتنظيم عمل الخلايا المناعية.

جين NOD2... نظام الإنذار المناعي في الجسم

التحليل العميق كشف أن بروتين غيردين يرتبط عادة بمنطقة محددة من بروتين NOD2 داخل الخلايا البلعمية غير الالتهابية.

هذا الارتباط يساعد الجسم على كبح الالتهابات المفرطة، وتطهير الأمعاء من الميكروبات الضارة، وإصلاح الأنسجة التالفة.

لكن الطفرة الجينية الشائعة في NOD2 لدى المصابين بمرض كرون تحذف الجزء المسؤول عن الارتباط ببروتين غيردين، ما يؤدي إلى فقدان السيطرة على التوازن المناعي بين الخلايا الالتهابية وتلك الشافية، فتتحول الأمعاء إلى بؤرة دائمة للالتهاب.

وقالت براديبتا غوش (Pradipta Ghosh, M.D.)، أستاذة الطب الخلوي والجزيئي في جامعة كاليفورنيا سان دييغو والباحثة الرئيسة في الدراسة: "يعمل جين NOD2 كنظام مراقبة ضد العدوى. وعندما يرتبط ببروتين غيردين، يحافظ على توازن المناعة في الأمعاء عبر تحييد الممرضات بسرعة. لكن من دون هذا الارتباط، ينهار النظام الدفاعي تمامًا."

تجارب على الفئران تؤكد الفرضية

وللتأكد من دور هذا الارتباط الحيوي، أجرى الباحثون تجارب على نماذج فئران مصابة بمرض كرون.

وتبيّن أن الفئران التي تفتقر إلى بروتين غيردين طوّرت اختلالًا في بكتيريا الأمعاء والتهابًا حادًا في الأمعاء الدقيقة، كما نفق العديد منها بسبب تعفن الدم (Sepsis)، وهو اضطراب قاتل ينجم عن استجابة مناعية مفرطة تجاه العدوى.

"الأمعاء ساحة معركة والخلايا البلعمية قوات حفظ السلام" بهذه العبارة وصف غاجانان د. كاتكار ، الباحث المشارك في كلية الطب بجامعة كاليفورنيا سان دييغو، طبيعة الصراع داخل الأمعاء، مضيفًا: "للمرة الأولى، مكّننا الذكاء الاصطناعي من تتبع الخلايا المناعية ورصد أدوارها في طرفي الصراع بدقة غير مسبوقة."

يؤكد العلماء أن هذا البحث يحسم أحد أطول الجدل العلمي حول الجينات المسببة ل مرض كرون ، ويفتح الطريق أمام ابتكار علاجات جديدة تستهدف استعادة العلاقة الطبيعية بين بروتيني غيردين وNOD2.

فبدلًا من معالجة الأعراض فحسب، قد تتيح هذه المقاربة مستقبلاً تصحيح الخلل الجزيئي المسبب للمرض من جذوره.