علم الوراثة والمعلوماتية الحيوية

في هذا العدد من المجلة البحثية، نسلط الضوء على البحث الذي يجريه قسم علم الوراثة والمعلوماتية الحيوية، بقيادة البروفيسور فهد الملا في معهد دسمان للسكري.

الأخبار والآراء

اكتشف أحدث التطورات في عالم مرض السكري والمضاعفات ذات الصلة المنشورة في المجلات الأكثر تأثيرًا.

ما حجم مخزون المواقع الجينية المشكوك بعلاقتها بمرض السكري من النوع الثاني؟

تاريخ النشر01/08/2019

بدأت الجهود على مستوى الجينوم لتحديد مواقع الجينات المشكوك بعلاقتها بمرض السكري من النوع الثاني في حوالى العام 2000. وتركّز الدراسة إلى حد كبير على الأشخاص من أصول أوروبية. وقلّة من الدراسات فقط تناولت مجموعات من قارات أخرى، ما أدّى إلى تحديد مواقع مخاطر جديدة. كان عدد مواقع الجينات الخطرة المحددة منذ بضع سنوات نحو 116 جيناً (الرسم البياني 3).

على الرغم من سنوات عديدة من الأبحاث الجينية العالمية حول مرض السكري من النوع الثاني، لم يتضح بعد ما إذا كانت البنية الجينية الكلية مفككة بشكل شامل. لم يتم تشريح كل موضع جيني محدد بدقة متغير واحد. في هذا السياق، قامت الأعمال الأخيرة لماهاجان وآخرون (4)، والتي جمعت بيانات من 32 دراسة ارتباط جينومي تشمل 0.9 مليون شخص من أصول أوروبية، بنسب لوحات مرجعية عالية الكثافة، ونسخ 116 موقعًا جينيًا تم تحديده مسبقًا، وتحديد 135 موقعًا إضافيًا، ليصبح العدد الإجمالي للجينات المتعلقة بالسكري من النوع الثاني 243، مع 403 إشارات ارتباط مستقلة (النمط الوراثي – النمط الظاهري). تشير هذه الدراسة إلى أنها توفّر أحدث تغطية وأكثرها شمولاً لمساهمة الجينات في الإصابة بمرض السكري من النوع الثاني، مع التركيز على اكتشاف الموقع وحل البديل السببي والرؤية الآلية. وكخطوة تالية، سيكون من المثير للاهتمام معرفة عدد إشارات الارتباط هذه التي يمكن نسخها لدى مجموعات عرقية مختلفة مثل العرب.

تكمن محدودية الدراسات العالمية التي أجريت حتى الآن في تركيزها في الغالب على الأشخاص الأوروبيين، وعدم دراستها أبداً أو دراستها بشكل ضئيل سكّان مناطق أخرى مثل الشرق الأوسط. نحاول هنا في معهد دسمان للسكري سدّ هذه الفجوة من خلال أبحاثنا، عن طريق التنميط الجيني على نطاق واسع، والتسلسل وجمع البيانات المتاحة الخاصة بالسكان العرب.

الرسم البياني ٣: رسم توضيحي للمساهمات النسبية من سكان العالم في سجل مواقع الجينات المرتبطة بخطر الإصابة بمرض السكري من النوع الثاني. الرسم البياني مُقتبس من مجلّة Nature Reviews. على مر السنوات، شهدت دراسات الارتباط على مستوى الجينوم (GWAS) المتعلقة بمرض السكري من النوع الثاني، والتي تتكون عادةً من اكتشاف على مرحلتين وتصميم دراسة النسخ المتماثل، تزايداً من حيث حجم العينة وتنوّعها. يُظهر المحور x سنة النشر، بينما يُظهر المحور y حجم عينة الاكتشاف. يتم أيضًا تحجيم الدوائر الداخلية (الأغمق) بحسب حجم عينة الاكتشاف، بينما يتم تحجيم الدوائر الخارجية (الأفتح) بحسب حجم العينة الإجمالي (الاكتشاف + النسخ المتماثل). يختلف لون الدوائر بحسب التكوين العرقي لمجموعة العينة: أمريكي من أصل أفريقي (أزرق غامق)، أو شرق آسيوي (أزرق فاتح)، أو أوروبي (بنفسجي)، أو من أصل إسباني أو أمريكي أصلي (أصفر)، أو جنوب آسيوي (أخضر). تظهر موقع البحث “ببميد” (PubMed) لكل دراسة تحت الرسم البياني، وهي متصلة بالدائرة المناسبة بخط منقط. يتم تلوين المعرفات وفقًا للتقنية المستخدمة في الدراسة: دراسات الارتباط أو الجينات المرشحة (أحمر) أو دراسات الارتباط على مستوى الجينوم أو ميتابوتشيب (بيج/بني فاتح)، أو مصفوفة الاكسوم (برتقالي)، أو التسلسل (رمادي غامق). بالإضافة إلى ذلك، يتم سرد مواقع جينات السكري من النوع الثاني مباشرة في أعلى دراسة التقارير الأولى. على سبيل المثال، تُظهر الدائرة الأكبر في الزاوية اليمنى العليا دراسة كبيرة حدّدت المتغيرات الجينية لمرض السكري من النوع الثاني، وفي الغالب شملت عينات أوروبية (الأرجواني) وأربعة مواقع جينية.

4, Mahajan A, Taliun D, Thurner M, Robertson NR, Torres JM, Rayner NW, et al. Fine-mapping type 2 diabetes loci to single-variant resolution using high-density imputation and islet-specific epigenome maps. Nat Genet. (2018) 50:1505–13. doi: 10.1038/s41588-018-0241-6