بتسلسل جينات من أكثر من ربع مليون خلية بستة أنواع من الثدييات، وجد الباحثون أن الجينات تختلف في النشاط بين الخلايا والأنواع في الاستجابة المناعية. فبحثت الدراسة في تفاصيل غير مسبوقة في الجينات التي يتم تنشيطها في خلايا الاستجابة الأولية التي تستجيب لغزو مسببات الأمراض وهي “الاستجابة المناعية الطبيعية”، وقاسوا نشاط الآلاف من الجينات في أكثر من 250 ألف خلية فردية باستخدام تقنية الجينوم أحادية الخلية لرسم تطور المناعة المضادة للفيروسات والمناعة المضادة للبكتيريا.
وقد ظهر أن العديد من الجينات في الاستجابة المناعية الطبيعية قد تطورت بسرعة في الفقاريات، ويُعتقَد أن السبب في ذلك هو هجوم مسببات الأمراض مثل البكتيريا والفيروسات بشكل كبير. وتشمل هذه الجينات تلك التي تكون جزيئات الـ”cytokine” وجزيئات “chemokine”، والتي تعمل في طرق متنوعة وبعضها الجزيئات الالتهابية التي تنبه الجسم إلى الخطر، والبعض الآخر يحد من قدرة مسببات الأمراض على النمو وهناك أيضًا ما يحث على موت الخلايا، وبذلك فهي تمثل استراتيجية ناجحة لمواجهة مسببات الأمراض سريعة التطور.
أظهر الفريق أن هذه الجينات التي تطورت بسرعة عبر الأنواع، لها أيضًا نشاط متنوع إلى حد كبير في الخلايا المختلفة داخل نسيج الفرد. وقد وجدوا أيضًا أن الجينات التي يتم حفظها بين الأنواع وتنظم الاستجابة المناعية، يتم تفعيلها باستمرار عبر الخلايا داخل الأنسجة. وقد تكون هذه الجينات مُقيدة أكثر؛ وذلك لأنها تشارك في العديد من الوظائف المختلفة داخل الخلايا، كما أنها يتم استهدافها أيضًا من الفيروسات، وهذه الجينات المُقيدة تمثل موقع غير منيع، وتُستخدَم من قبل مسببات الأمراض لكي تدمر الجهاز المناعي.
ويعد هذا النمط من التنشيط -حيث تخضع بعض الجينات لتحكم شديد والبعض الآخر لديه نشاط متنوع- كوسيلة ضبط دقيقة للاستجابة المناعية، فهي فعالة ومتوازنة، ويمكن أن يختلف استخدام تلك الجينات بين الخلايا، بحيث لا تتأثر الأنسجة المحيطة بالتسرب. وقالت الدكتورة سارة تايخمان “Sara Teichmann”، رئيس علم الوراثة الخلوية في معهد ويلكوم سانجر وكبار الباحثين: “إن قوة تسلسل الحمض النووي عند حل الخلايا الواحدة تعني أن هذا النوع من الدراسة ممكن الآن، فهناك ما يقدر بنحو 37 تريليون خلية في الجسم البشري، لكل منها نفس الشفرة الوراثية، لكن الخلايا الفردية تتصرف بشكل مختلف، لأنها تستخدم هذا الرمز الجيني بطريقة مختلفة، فعندما ندرس الخلايا الفردية يمكننا فهم هذه الوحدات الأساسية للحياة وكيف تعمل معًا، بما في ذلك كيف تقاوم مسببات الأمراض”.
كتابة: ألاء عمارة
مراجعة: أحمد علاء
تصميم: أمنية عبدالفتاح
تحرير: زينب
