نقش اندازه‌گیری دقیق طول تلومر در انتخاب روش درمان

  • خانه
  • نقش اندازه‌گیری دقیق طول تلومر در انتخاب روش درمان

اندازه گیری دقیق طول تلومر بر روی نحوه تصمیم‌گیری درمورد روش درمان برای برخی از بیماری های خاص تاثیر می گذارد

 

به قلم:  

ترجمه: محبوبه محمدزکی، کارشناس مدیریت پژوهشی سازمان نظام پزشکی

نظارت و راهنمایی: دکتر حسن رودگری

 

 

تحقیقاتی که توسط پزشکان و دانشمندان مرکز سرطان جان هاپکینز کیمل انجام شده، نشان می دهد که یک آزمایش برای اندازه گیری طول  تلومر (DNA endcaps که میزان تغییرپذیری آن 5 درصد است)، می تواند تصمیمات برای روش درمان را برای بیماران مبتلا به نوع خاصی از نارسایی مغز استخوان تغییر دهد.

بر اساس  گزارشی که در نشریه‌ی آکادمی ملی علوم به تاریخ 20 فوریه منتشر شده، محققان دریافتند که نتایج آزمایش تلومر نیز می تواند به شناسایی افرادی که در معرض خطر ابتلا به بیماری های مرتبط با تلومرهای کوتاه هستند، کمک کند.

طبق گفته دکتر ماری آرمانیوس، استاد انکولوژی و مدیر بالینی مرکز تلومر در در مرکز سرطان جان هاپکینز کیمل، یک گروه از بیماری های سرطانی که معمولا به عنوان زخم ریه به نام فیبروز ریوی و یا نارسایی مغز استخوان شناخته می شود، با تلومرهای بسیار کوتاه مشخص شده اند.

به گفته آرمانیوس، حداقل 5000 تا 10000 آمریکایی دارای اختلالات مربوط به تلومرهای کوتاه هستند. او ادامه می‌دهد: این بیماری‌ها مانند انواع خاصی از سرطان خون، روی بسیاری از افراد تاثیر می‌گذارد و ما فکر می‌کنیم که شیوع آن ممکن است بالاتر از برآوردهای فعلی باشد.

آرمانیوس می‌گوید: هدف ما ایجاد یک ابزار قابل اعتماد بالینی برای اندازه‌گیری طول تلومر در یک مرکز بیمارستانی و در دسترس گذاشتن آن برای پزشکان و بیمارانشان جهت تشخیص دقیق و درمان مناسب بود.

تلومرها از انتهای DNA مانند لوله های پلاستیکی در انتهای بند کفش محافظت می کنند و معمولا با پیر شدن کوتاه می شوند. تلومرهای نرمال از توالی های تکراری DNA ساخته شده و طول کافی برای مقاومت در برابر تحلیل که در طول عمر طبیعی یک سلول رخ می دهد را دارند. سلولهای دارای تلومرهای بسیار کوتاه ممکن است از طریق کوتاه شدگی در این endcapها سریعتر ضربه بخورند و این می تواند به بیماریهای خاصی منجر شود. افرادی که دارای تلومرهای کوتاه هستند علاوه بر فیبروز ریوی و نارسایی مغز استخوان، مستعد ابتلا به بیماری آمفیزم، بیماری مختلف کبدی، سندرم مایلودیسپلاستیک و سایر سرطان ها هستند.

آرمانیوس می‌گوید: یافته های بالینی معمولی و تست های فعلی احتمالا توان آن را ندارند تا تعداد زیادی از بیماران مبتلا به تلومرهای بسیار کوتاه را شناسایی کنند، بنابراین نیاز به آزمایش های مولکولی برای تشخیص این بیماری وجود دارد، به ویژه که این بیماران در بیمارستان و یا در شرایط بالینی سخت بیشتر به عوارض جانبی داروها و روش های معمول درمان حساستر هستند.

آزمون flow-FISH که مخفف فلو سیتومتری و هیبریداسیون فلورسانت  اینسایتو است، به طور خاص اندازه طول تلومر را در هر سلول در نمونه خون بیمار اندازه گیری می کند. این تست در سال 2006 توسط پژوهشگر کانادایی دکتر پیتر لنسدورپ توسعه پیدا کرد. در روش flowFISH دانشمندان به هر سوراخ بسیار ریزی در سطح هسته سلول سرک کشیده و می‌توانند دی‌ان‌ای‌های نشاندار شده به طریق فلورسانت را برای چسبیدن به تلومرها به داخل هسته بفرستند. سپس، دانشمندان از یک روش به نام فلوسایتومتری برای شناسایی تعداد سیگنال‌های فلورسانت در هر سلول در یک بازه زمانی واحد استفاده کنند.

آرمانیوس به همراه دکتر جاناتان آلدر از دانشگاه Pittsburgh و دیگر همکارانشان درمرکز سرطان جان هاپکینز از تست flowFISH برای تعیین محدوده طول طبیعی تلومر در میان 192 انسان سالم استفاده کردند. همه این افراد از طرف بیمارستان جان هاپکینز وارد طرح شدند. این گروه شامل نمونه خون گرفته شده از نوزادان تا افراد 82 ساله بود.

تیم مرکز جان هاپکینز داده‌های مبتنی بر بالتیمور را با مقادیر منتشر شده توسط محققان در ونکوور، کانادا که از آزمایش flowFISH  برای اندازه‌گیری طول تلومر در 444 فرد سالم استفاده کرده بودند، مقایسه کردند.

هر دو گروه بالتیمور و ونکوور مقادیر مشابهی داشتند، در حدود 5 درصد تغییرپذیری نسبت یکدیگر. علاوه بر این، محدوده طول طبیعی تلومر که بین 8 تا 13 کیلوبایتز از DNA در هنگام تولد است، نیز مشابه بود.

آرمانیوس یادآوری می‌کند: ما فکر می‌کنیم که این میزان تکرارپذیری و دقت برای یک ابزار جهت اندازه‌گیری طول تلومر یک ایده‌آل برای کاربرد بالینی است.

سپس محققان طول تلومر را در 100 نفر از 60 خانواده که دارای سابقه وراثتی جهش در ژن‌های مرتبط با تلومر و آنزیم وابسته به آن داشتند را اندازه‌گیری کردند. در میان آنها، 73 مورد نشانه‌های بیماری مرتبط با تلومرهای کوتاه را داشتند و 27 نفر هیچ علامتی نداشتند. از 73 نفر، 21 نفر با نارسایی مغز استخوان، به طور متوسط سه دهه جوانتر از 41 نفری بودند که فیبروز ریوی یا آمفیزم داشتند. در میان این گروه از بیماران، افرادی که دارای کوتاه‌ترین تلومر بودند، بیماریشان در سن پایین‌تر (درسن کودکی و نوجوانی) از افرادی که نقایص تلومر خفیف داشتند، بروز می‌کرد.

علاوه بر این، 38 بیمار کودک و بزرگسال مبتلا به نارسایی مغز استخوان به علت ناشناخته‌ای در بیمارستان جان هاپینز بین سال‌های 2012 تا 2014 مشاهده شدند، که در این موارد تیم آرمانیوس از تست flowFISH برای پیدا کردن 10 تلومر بسیار کوتاه استفاده کردند. در نه مورد از این بیماران، پزشکان تصمیم گرفتند درمان خود را به درمان‌های ملایم‌تری تغییر دهند، از جمله پیوند مغز استخوان با کاهش دوز شیمی درمانی و استفاده کمتر از داروهای ايمونوساپرسيو (سرکوبگر ایمنی) یا  از طریق غربالگری دقیق و ظریف دهندگان پیوند از نظر اختلالات موجود دزر ژن‌های مرتبط با تلومرها برای نقص در ژن‌های مرتبط با تلومر.

دکتر کارول گریدر، مدیر گروه زیست‌شناسی و ژنتیک در مرکز سرطان جانز هاپکینز می‌گوید: اندازه‌گیری تلومر باید دقیق و تکرارپذیر باشد، اما حتی مهمتر این است که چگونه این اطلاعات را می‌توان برای هدایت تصمیمات درمانی استفاده نمود. گریدر در سال 1984 تلومراز (آنزیمی است که طول تلومر را کنترل می کند) را کشف کرد و جایزه نوبل فیزیولوژی و پزشکی سال 2009 را با الیزابت بلکبرن و جک وست ساستاک برای این یافته مشترکا برنده شد.

آرمانیوس معتقد است که بیماران مبتلا به برخی از فرم‌های ناشناخته‌ی کم‌خونی باید یک تست flowFISH برای کمک به پزشکان خود در تصمیم‌گیری بهترین مسیر درمان داشته باشند.

به تازگی، برخی از شرکت‌ها نوع دیگری از تست اندازه گیری تلومر را برای عموم مردم عرضه کرده اند و این ایده را دارند که طول تلومر یک فرد می تواند "سن" زیستی صاحب خود را پیش بینی کند.

این آزمون‌های بیشمار طول تلومر از یک ابزار به نام واکنش زنجیره ای پلیمراز کمی (qPCR) استفاده می‌کند. این روش سلول ها را در نمونه خون یک بیمار جمع‌آوری می‌کند،DNA  آنها را استخراج می کند، DNA  را تقویت می کند و مقدار توالی تکراری DNA  را که درون مخزن DNA یافت می شود، اندازه گیری می کند.

تحقیقات آرمانیوس و همچنین گروه‌های دیگر نشان داده است که آزمایش qPCR از طول تلومر دارای نرخ تغییرپذیری تا 20 درصد است که با توجه به روز انجام آزمایش و از آزمایشگاهی به آزمایشگاه دیگر انجام می‌شود.

آرمانیوس معتقد است که چنین تست‌های بیشمار تلومر به افراد اطلاعات دقیق و کاربردی نمی دهد. او می‌گوید: تعیین سن دقیق زیست‌شناسی فرد در محدوده طول طبیعی تلومر امکان پذیر نیست و همچنین نشانگر خوبی از جوان بودن فرد نیست. او اضافه می‌کند: علاوه بر این، این ایده که تلومرهای بسیار طولانی برای سلامت شما بهتر است، ممکن است درست نباشد. شواهد نشان می‌دهد که چنین تلومرهای طولانی ممکن است با خطر سرطان بیشتری مرتبط باشند.

آزمایش qPCR هزینه‌ای حدود 100 دلار برای پردازش یک نمونه خون، در مقایسه با هزینه 400 دلاری تست  flowFISH دارد.

طبق گفته آرمانیوس، مرکز سرطان جان هاپکینز ادعا می‌کند که تنها بیمارستان ایالات متحده برای ارائه آزمایش طول تلومر flowFISH  است.

 

برای مطالعه بیشتر در این خصوص می‌توانید از لینک زیر استفاده کنید:

https://www.sciencedaily.com/releases/2018/02/180226122522.htm