مُنِحت جائزة “نوبل” في علم وظائف الأعضاء أو الطب في عام 2024 لعالمين أمريكيين، وهما فيكتور أمبروس، وغاري روفكون، بفضل عملهما على اكتشاف الحمض النووي الريبوزي الدقيق (microRNA)، وهو جزيء ينظّم كيفية عمل الخلايا في الجسم.
كشف بحثهما عن كيفية تسبب الجينات، التي تحتوي على دليل تعليمات الحياة، إلى ظهور أنواع مختلفة من الخلايا داخل جسم الإنسان، وهي عملية معروفة باسم تنظيم الجينات.
وأعلنت لجنة جائزة “نوبل” عن هذا للإنجاز العلمي في السويد، الإثنين.
وأشادت اللجنة بـ “الاكتشاف الرائد”، الذي قالت إنّه “كَشَف عن بُعدٍ جديد تمامًا لتنظيم الجينات”.
وكان اكتشاف تنظيم الجينات بواسطة الحمض النووي الريبوزي الدقيق، وهي عائلة من الجزيئات التي تساعد الخلايا على التحكم في نوع البروتينات التي تصنعها (التي كانت تعمل منذ مئات الملايين من السنين)، نتيجةً لعقود من عمل أمبروس، وهو أستاذ العلوم الطبيعية في كلية الطب بجامعة “ماساتشوستس”، وروفكون، وهو أستاذ علم الوراثة في كلية الطب بجامعة “هارفارد”.
وأفاد أستاذ علم الجينوم التطوري في جامعة “ستوكهولم”، لوف دالين أن “اكتشافهما.. يتمتع بأهمية أساسية لفهم كيفية عمل الخلايا، وبالتالي، كيفية تطور الكائنات الحية“.
وكتب دالين عبر البريد الإلكتروني: “كان هذا الاكتشاف رائدًا، كما أنّه أثّر على جميع مجالات علم الأحياء والطب تقريبًا”.
كيف تقوم الخلايا بأشياء مختلفة
وعند توضيح إنجاز الثنائي، ذكرت اللجنة في بيان: “يمكن تشبيه المعلومات المخزنة داخل الكروموسومات لدينا بدليل تعليمات لجميع الخلايا في أجسامنا. تحتوي كل خلية على الكروموسومات، ومجموعة الجينات، ومجموعة التعليمات نفسها بالضبط”.
ومع ذلك، تتمتع أنواع الخلايا المختلفة، مثل خلايا العضلات والأعصاب، بخصائص مختلفة.
وأمضى عالما الأحياء حياتهما المهنية في دراسة كيفية نشوء هذه الاختلافات.
وشرحت اللجنة: “تكمن الإجابة في تنظيم الجينات، والذي يسمح لكل خلية باختيار التعليمات ذات الصلة فقط. وهذا يضمن نشاط المجموعة الصحيحة فقط من الجينات في كل نوع من الخلايا”.
وساهم تنظيم الجينات بواسطة الحمض النووي الريبوزي الدقيق في تطور الكائنات الحية المعقدة بشكلٍ متزايد.
وإذا حدث خطأ في تنظيم الجينات، فقد يؤدي ذلك إلى الإصابة بالسرطان وأمراض أخرى موجودة لدى البشر، والحيوانات الأخرى، مثل فقدان السمع، والاضطرابات التي تُصيب الهيكل العظمي.
وقال الأمين العام لجمعية “نوبل”، توماس بيرلمان إن “الحمض النووي الريبوزي الدقيق يرتبط بشكلٍ كبير بالسرطان. هناك أبحاث جارية لصنع علاجات أو استخدام الحمض النووي الريبوزي الدقيق.. لعلاج السرطان”.
وشرح بيرلمان : “لقد منحنا الجائزة (لهذا الاكتشاف) بسبب أهميته الأساسية في فهم علم وظائف الأعضاء بشكل أساسي”.
من “حالة شاذّة” إلى اكتشاف أساسي
خلال أعمالهما المبكرة، درس الثنائي التركيبة الجينية لدودة مستديرة صغيرة يبلغ طولها مليمترًا واحدًا تُدعى “C. elegans“.
ورُغم صغر حجمها، إلا أنّ هذه الدودة تمتلك أنواعًا عديدة من الخلايا المتخصصة، مثل الخلايا العصبية، والعضلية، والتي تتواجد أيضًا لدى الحيوانات الأكبر حجمًا والأكثر تعقيدًا، ما يجعلها نموذجًا مفيدًا للتحقيق في كيفية تطور الأنسجة ونضجها في الكائنات متعددة الخلايا.
وقال أستاذ الغدد الصماء في معهد “ Karolinksa” ونائب رئيس لجنة “نوبل” للطب، أولي كامبي: “اكتشف فيكتور أمبروس أول حمض نووي ريبوزي دقيق في عام 1993، ولكن اعتُقِد أنّه حالة شاذّة تُميّز الدودة الصغيرة، C. elegans، لأكثر من سبع سنوات”.
وأشارت اللجنة إلى أنّ ذلك الاكتشاف قوبِل بـ “صمت مطبق”، وكان يُعتقد في البداية أنّه لا يمت بصلةٍ إلى البشر، حتى نشر روفكون اكتشافه لحمض نووي ريبوزي دقيق آخر.
وأصبح الجزيء الآن معروفًا بتواجده في جميع أنحاء مملكة الحيوانات.
وقال كامبي: “ثم توسّع المجال”، مضيفًا: “الآن، تم التعرف على أكثر من عشرات الآلاف من جزيئات الحمض النووي الريبوزي الدقيق لدى كائنات حية مختلفة”.
وقال رئيس تحليل الأبحاث في معهد “Clarivate” للمعلومات العلمية، ديفيد بيندلبري، إنّ الكثيرين كانوا يتوقعون حصول أمبروس وروفكون على جائزة “نوبل” لأعوام.
وأفاد بيندلبري أنّ الحمض النووي الريبوزي الدقيق “يوفر فرصًا تشخيصية وعلاجية محتملة في علاج السرطان وأمراض أخرى. وتُجرى حاليًا تجارب سريرية لاستخدام سمات الحمض النووي الريبوزي الدقيق في مجال تشخيص المرضى والاستجابة السريرية”.
وخلال العام الماضي، مُنحت الجائزة لكاتالين كاريكو ودرو وايزمان لعملهما المتمحور حول لقاح “mRNA“، الذي شكّل أداة حاسمة في الحد من انتشار فيروس كورونا.
وتبلغ قيمة الجائزة 11 مليون كرونة سويدية (مليون دولار).
