توصلت الأبحاث إلى أن الخصائص البشرية المتطرفة قد تنشأ من عدد قليل من الاختلافات الجينية النادرة، مما يؤدي إلى تخريب النموذج الجيني متعدد الجينات التقليدي

الملخص:

تظهر دراسة جديدة أن بعض الأشخاص الموجودين في الأطراف القصوى لتوزيع الخصائص البشرية، مثل أولئك الذين يعانون من ارتفاع أو انخفاض غير طبيعي في نسبة الكوليسترول، ومستويات السكر في الدم غير الطبيعية، وارتفاع أو انخفاض كبير عن المتوسط، وعمر انقطاع الطمث المبكر أو المتأخر بشكل غير طبيعي، قد لا يتأثرون بآلاف من التأثيرات الجينية الصغيرة، ولكن من خلال عدد قليل من المتغيرات الجينية النادرة ذات التأثير القوي. توفر النتائج اتجاهات جديدة لفهم آليات العديد من الأمراض الشائعة.

لفترة طويلة، كان المجتمع العلمي يعتقد بشكل عام أن معظم الخصائص البشرية الشائعة هي "سمات متعددة الجينات"، أي أنها تتشكل من خلال تفاعل عدد كبير من الاختلافات الجينية المشتركة، حيث يكون لكل اختلاف تأثير ضئيل فقط. ومع ذلك، وجد فريق من الباحثين من كلية إيكان للطب في ماونت سيناي في نيويورك أن هذه النظرية قد لا تنطبق على الجميع، وخاصة أولئك الموجودين على طرفي توزيع السمات.

قال قائد البحث بول أورايلي إن وجهة النظر التقليدية هي أن خصائص جسم الإنسان تتشكل من خلال آلاف التغيرات الجينية الصغيرة، لكن نتائج البحث تظهر أن بعض الأفراد المتطرفين قد يتأثرون فقط بعدد قليل من الاختلافات الجينية النادرة، وأن التأثيرات البيولوجية لهذه الاختلافات أقوى بكثير من الاختلافات الجينية العادية. ويعتقد الباحثون أنه إذا أمكن تحديد هذه المجموعات، فقد يتمكن الأطباء من توفير تدابير وقائية وخيارات علاجية أكثر استهدافًا في المستقبل.

تم نشر الأبحاث ذات الصلة في مجلة Nature. وقام فريق البحث بتحليل 74 من الخصائص البشرية الكمية، بما في ذلك الكوليسترول والسكر في الدم والهيموجلوبين ومعدل ضربات القلب والوزن والطول والعمر عند انقطاع الطمث. البيانات المستخدمة في الدراسة تأتي من قواعد بيانات صحية وجينية كبيرة، مثل البنك الحيوي في المملكة المتحدة والمشروع البحثي الأمريكي "All of Us".

ركز الباحثون على سؤال أساسي: عندما تكون المؤشرات الفسيولوجية للشخص عند قيم عالية أو منخفضة للغاية، ما إذا كانت الآلية الجينية الكامنة وراء ذلك ستتغير. وأظهر التحليل أن احتمالية حمل هؤلاء الأفراد المتطرفين لمتغيرات نادرة عالية التأثير كانت أعلى بكثير من احتمالية أن يكون لدى عامة السكان، وكانت هذه المتغيرات كافية ليكون لها تأثير بيولوجي أكبر.

ويدعم هذا الاكتشاف أيضًا نظرية علم الأحياء التطوري. وأشار فريق البحث إلى أن المتغيرات الجينية التي تدفع الخصائص البشرية إلى أقصى الحدود تقلل أحيانًا من القدرة الفردية على البقاء أو النجاح الإنجابي، لذا يميل الانتقاء الطبيعي إلى تقليل تكرارها بين السكان. ولهذا السبب فإن مثل هذه الطفرات الجينية غالبا ما تكون نادرة رغم تأثيرها الكبير.

لاختبار هذه الفرضية، قام فريق البحث بتطوير مجموعتين من أساليب التحليل الإحصائي. تعتمد إحدى الطرق على البيانات الوراثية لإجمالي السكان، بينما تقلل الطريقة الأخرى من تدخل العوامل البيئية من خلال مقارنة الاختلافات بين الأشقاء. توصلت كلتا الطريقتين إلى استنتاجات مماثلة، مما زاد من مصداقية النتائج.

وقال الباحثون إن هذه النتيجة تظهر أن الأشخاص ذوي القيم القصوى لخصائص جسم الإنسان قد يكون لديهم بنية وراثية مختلفة عن الأشخاص العاديين. وفي المستقبل، يأمل العلماء في استخدام هذا الاكتشاف لتحديد الأشخاص الأكثر عرضة لخطر الإصابة بمرض السكري وأمراض القلب والأوعية الدموية والسكتة الدماغية وغيرها من الأمراض بدقة أكبر، ولمواصلة البحث عن المسارات البيولوجية التي تلعب دورًا رئيسيًا في تطور الأمراض. يعتقد فريق البحث أن فهم الآليات الوراثية وراء الخصائص البشرية المتطرفة لن يساعد فقط في الكشف عن الأسباب الجذرية للأمراض المعقدة، بل قد يعزز أيضًا تطوير الطب الدقيق، ويحول التدخل الطبي تدريجيًا من نموذج عام للجمهور إلى استراتيجيات الوقاية والعلاج الدقيقة المخصصة وفقًا للمخاطر الجينية الشخصية.