بارداری ویروس‌های باستانی کد‌شده در ژن را بیدار می‌کند

مطالعه‌ای جدید توسط محققان ایالات متحده و آلمان نشان داده است که قطعات ویروسی که برای مدت طولانی خاموش بوده‌اند، باعث ایجاد پاسخی ایمنی می‌شوند که تولید گلبول قرمز را در مواقع ضروری افزایش می‌دهد.

کشف شگفت‌انگیز اخیر از طریق تجزیه‌و‌تحلیل سلول‌های بنیادی خون‌ساز در موش انجام شد که در آن قطعاتی از کد ژنتیکی به نام رتروترانسپوزون‌ها در طول بارداری فعال شدند. رتروترانسپوزون‌ها یا ژن‌های انتقالی، بخشی از توالی دی‌ان‌ای و نوعی عنصر جابه‌جا‌شونده محسوب می‌شوند؛ یعنی توالی‌هایی هستند که می‌توانند در داخل ژنوم حرکت کنند؛ درست مانند ویروس‌ها که کد ژنتیکی خود را در ژنوم میزبان وارد می‌کنند.

به نظر می‌رسد سلول‌های بنیادی خون‌ساز فرآیندی ویروسی را رمزگشایی می‌کنند که سلول‌ها مدت‌ها است آن را فراموش کرده‌اند؛  به این معنی که اگرچه این رتروترانسپوزون‌ها بقایای دی‌ان‌ای ویروسی باستانی هستند، سلول‌ها قبلاً آن‌ها را خاموش کرده بودند.

بیدار‌شدن فرآیند ویروسی (رتروترانسپوزون‌ها) چندان بی‌خطر نیست، زیرا قطعات ویروسی می‌توانند از یک مکان به مکان دیگر ژنوم بپرند و تغییراتی ایجاد کنند. فعال‌سازی مجدد رتروترانسپوزون‌ها، به‌ویژه در زمینه‌ی بارداری، با تغییرات در سلول‌های بنیادی خون‌ساز، که نقش مهمی در تشکیل سلول‌های خونی دارند، مرتبط است. با‌این‌حال، این فعال‌سازی خالی از خطر نیست؛ زیرا می‌تواند به تغییراتی در ژنوم منجر شود که شاید عواقبی برای سلامت سلول‌ها یا موجود زنده داشته باشد.

آزمایشات بیشتر نشان داد که وقتی فرآیند ویروسی در موش‌ها مسدود شد، حیوانات دچار کم‌خونی شدند. کم‌خونی در بارداری و کمبود گلبول‌های قرمز دراثر استرس‌های اضافی روی بدن، اتفاق می‌افتد که زنان به‌ویژه در بارداری در معرض آن هستند.

شان موریسون، متخصص ژنتیکدان و ایمنی‌شناس از مرکز پزشکی دانشگاه تگزاس ساوت‌وسترن، می‌گوید: «این [نتیجه‌‌ی آزمایش] برخلاف چیزی است که ما انتظار داشتیم. اگر زمانی [مهم] برای محافظت از یکپارچگی ژنوم و جلوگیری از جهش وجود داشته باشد، در دوران بارداری خواهد بود.» مورسون می‌گوید صدها مورد از توالی‌های رتروترانسپوزون‌ها در ژنوم انسان وجود دارد پس چرا بدن انسان مانند برخی از گونه‌ها‌ی دیگر آن‌ها را به‌طور دائم غیرفعال نکرده‌ است؟ حتما دلیلی وجود دارد و شاید رتروترانسپوزون‌ها برای ما ارزش تطبیقی ​​داشته باشند.

Wikimedia commons

زمانی تصور می‌شد رتروترانسپوزون‌ها که «‌دی‌ان‌ای بی‌استفاده» نامیده می‌شوند، کاربردی ندارند، اما اکنون به عنوان بخش‌های فعال و گاهی مفید ژنوم ما شناخته می‌شوند. آن‌ها هنوز هم ممکن است نقش‌های مهمی مانند کمک به تنوع ژنتیکی و تنظیم ژن ایفا کنند.

تیم تحقیقاتی در آزمایش‌ها مشاهده کرد که رتروترانسپوزون‌ها پروتئینی به نام اینترفرون را فعال می‌کنند که به نوبه‌ی خود فعالیت سلول‌های بنیادی خون‌ساز را افزایش می‌دهد. موریسون می‌گوید: «این کار طرز تفکر ما را در مورد مکانیسم‌هایی که بازسازی بافت را تنظیم می‌کنند، تغییر می‌دهد.»

موریسون باور دارد که هرچند محققان نقش رتروترانسپوزون‌ها را در سلول‌های خون‌ساز ثابت کرده‌اند، ممکن است این موضوع برای انواع دیگر سلول‌های بنیادی نیز صادق باشد. انواع سلول‌های بنیادی دیگر نیز می‌توانند از رتروترانسپوزون‌ها و حسگرهای ایمنی برای فعال‌شدن در طی بازسازی بافت استفاده کنند.

مطالعه‌ی جدید نه تنها نشان می‌دهد که واژه‌ی دی‌ان‌ای بی‌استفاده بسیار اشتباه است، بلکه به درک ما از دفاع طبیعی که برای ایمن‌نگه‌داشتن مادر و نوزاد در دوران بارداری به کار می‌رود، می‌افزاید.  دی‌ان‌ای بی‌استفاده در‌واقع نقش مهمی در فعال‌سازی سلول‌های بنیادی ایفا می‌کند که برای ترمیم بافت‌ها و حمایت از دفاع طبیعی بدن در دوران بارداری مهم هستند.

درمورد انسان‌ها، دی‌ان‌ای منتقل‌شده از عفونت‌های ویروسی در اجداد ما حدود هشت درصد از کل ژنوم ما را تشکیل می‌دهد. دانشمندان هنوز در حال یادگیری اهمیت دی‌ان‌‌ای‌های ویروسی هستند.

یافته‌های اخیر بینش‌های ارزشمندی را در مورد مکانیسم‌های اساسی کمک‌کننده به کم‌خونی در دوران بارداری ارائه می‌کند. درک از مکانیسم‌های بارداری برای ابداع درمان‌های موثرتر و اقدامات پیشگیرانه بسیار مهم است. مرحله‌ی بعدی تحقیقات، شامل شروع کارآزمایی بالینی برای بررسی بیشتر نقش رتروترانسپوزون‌ها در بیماران، با هدف افزایش درک ما از عملکرد و تأثیر توالی‌های ژنی بر سلامت خواهد بود.

یافته‌های مطالعه در نشریه ساینس منتشر شده است.