ژن اول | کرونا و ژنتیک

عزیزان شنونده سلام؛ به اپیزود یک ژن‌کست، خوش ‌اومدید.

من سودا بصیری هستم، میزبان شما در ژن‌کست. پادکستی که در هر قسمت؛ در مورد پدیده‌ها، مسایل روزمره، رفتارهای انسانی. و هر موضوعی که انسان در طول زندگیش می‌تونه با اون درگیر باشه، از دریچه‌ی علم ژنتیک، صحبت می‌کنم.

تو این اپیزود می‌خوام در مورد ویروس کرونا و بیماری کوید 19 حرف بزنم. علی‌رغم اینکه همه از حضور ناخواسته‌ی این بیماری، خسته شدیم. اما چه بخوایم چه نخوایم؛ مدت‌هاست زندگی هممون تحت تاثیر قرار داده و فعلا سلطه‌گریش تو کل دنیا جریان داره. پس بریم که داشته باشیم یه بحث شیرین و مفصل، در مورد بیماری کوید 19 و ویروس بحث برانگیز، کرونا.

با یه سرچ ساده، میشه در مورد خود ویروس کرونا، نحوه‌ی عملکرد، روش‌های تشخیص، راه‌های پیشگیری و خیلی ابعاد دیگه از بیماری کلی اطلاعات به دست آورد. اما راجع به این مسایل صحبت کردن، تکرار مکرراته. تو این قسمت، قراره بدونیم ژنتیک ما انسان‌ها چقدر بستر رو برای ابتلا به این بیماری فراهم می‌کنه. و چطوری این ویروس، رو بدنمون تاثیر میذاره. اگه ما انسان‌ها فاکتور ارث، و ژنتیک و یا بیماری‌هایی که ناخواسته زمان تولد باهاشون درگیر میشیم رو بذاریم کنار، به طور کلی توسط سبک زندگی، یا لایف‌استایلی که پیش میگیریم و یا آلودگی‌های محیطی و عوامل عفونی که، به بیماری‌ها تهدید میشیم.

از این عوامل عفونی بنام کلی میکروب یاد میشه. حالا همه‌ی میکروب‌ها هم بیماری‌زا نیستن. خیلیاشون خیلی‌ام مفیدن و باید تو بدنمون باشن. ولی میکروب‌ها یا میکروارگانیسم‌های بیماری‌زایی مثل؛ باکتری‌ها، قارچ‌ها، انگل‌ها و آغازیان واین ویروس‌ها هستند که برامون، مضرن. هر کدوم از ویروس‌هایی که تا به حال اسم‌هاشون به گوشتون خورده، با اینکه در حد و اندازه‌ی میکروسکوپی هستن، خیلی ویژگی‌ها دارند. همین تعدد ویژگی، باعث میشه که، طبقه‌بندی و کتگورایز کردن رو برای محققان، سخت‌تر کنه.

اما یه دسته بندی ساده و کابردی هست، که به خاطر سادگیش راحت‌تر هم به یاد می‌مونه. و اون طبقه‌بندی ویروس‌ها، بر اساس ماده‌ی ژنتیکی‌شونه. ویروس‌ها یا DNA دارن که بهشون میگن، ویروس‌های DNA دار یا RNA دارن که بهشون میگن،RNA دارها. البته استثنا ویروس‌هایی هم داریم که هر دو ماده‌ی ژنتیکی رو باهم دارن، که خب خیلی نادره. یادم باشه یه اپیزود رو به DNA و RNA اختصاص بدم.

البته اگه بخوام یه دید کلی بهتون بدم، دوتاشون هم ماده‌ی ژنتیکی مهم برای حیات و عملکرد موجود زنده هستند. و تفاوت‌های عمده‌ی ساختاری و بیو شیمیایی با هم دارند. مثلا تعداد رشته‌های به کار رفته تو هر کدوم، جنس قندهای تشکیل‌دهنده‌شون و اینکه RNA یه کمی بگی نگی، چموش و شلوغ‌تره؛ و هر جای سلول زنده پیدا میشه. اما DNA ساکت و آروم، یه گوشه که اسمش داخل هستس نشسته.

به همین دلیله که اکثر ویروس‌های خطرناکی که موجودات زنده، مخصوصا ما انسان‌ها با اونا دست و پنجه نرم می‌کنیم، RNA دارن. مثل ویروس اچ آی وی، ابولا، هپاتیت‌های C و E، سارس، مرس و همین ویروس کرونا. حالا نمیگم ویروس‌های DNA دار، خیلی سیف هستند. اما کشندگی‌شون دست کم کمتره. چه بسا، هپاتیت B یه ویروس DNA داره که خیلی هم خطرناک و سرطان‌زاست.

پاندمی‌ شدن یا جهان‌شمول شدن کرونا، باعث شد که دانشمندا، خیلی سریع به ماهیتش رسیدگی کنند. و خیلی زود، در کمتر از دو ماه بعد از همه‌گیریش، به توالی ژنومیش دست پیدا کنن. یعنی بدونن اصن ژنتیک این ویروس، چیه. زمانی که من دارم این بخش اپیزود رو ضبط می‌کنم، هیچ شرکت دارویی‌ای موفق به کشف و ساخت دارو یا واکسن قطعی نشده؛ اما دو تا شرکت دارویی هستند که، در آمریکا و فکر کنم اروپا، قول دادن تا قبل کریسمس واکسن به مرحله‌ی آخر یا اپروال برسه.

و اینکه نغمه‌هایی از ساخت واکسن ایرانی هم به گوشتون میرسه. که اونم باید بگم تا رسیدن به مرحله‌ی نهایی و تزریق به بازار، خیلی فاصله داره. تو دانشگاه‌های مختلفی، در مورد نقش ژنتیک در ابتلا یا عدم ابتلا به کوید 19، خیلی تحقیق شده و در حال انجامه. از جمله دانشگاه علوم پزشکی تهران؛ که طی بررسی‌ها به یه نتایجی رسیدن و اون نتایج نشون میده که، ژنتیک فرد، در ابتلا به کرونا خیلی مهم، و غیرقابل انکاره. هرچند بعضی از خبرگزاری‌ها به نقل از برخی از متخصصای وطنی میگن که، ژنتیک و گروه خونی هیچ ربطی به کرونا، نداره. شاید بخاطر تهدید باشه که بشینیم خونه‌هامون. و حالا بریم ادامه‌ی ماجرا رو بشنویم، ببینیم چی راسته . چی دروغ؟

ویروس برای اینکه تاثیر خودش رو بدن میزبان بذاره باید به سلول، لینک بشه. و حالا بسته به قدرتی که داره، ماده‌ی ژنتیک اون سلول، اعمال و رفتارش، و یا تو ابعاد بزرگتر، سلول‌های یک سیستم خاص بدن رو می‌تونه تحت تاثیر خودش قرار بده. یعنی اگه نتونه لینک بشه، یا به مفهوم ساده‌تر گیر کنه، نمی‌تونه تاثیرشو به سلول اعمال کنه. حالا اینکه ویروس به کدوم سلول گیر کنه، به ماده‌ی ژنتیکیش ربط داره. یعنی تو دستورالعملش باید نوشته شده باشه که به چه نوع گیرنده‌هایی، به چه نوع فعالیت‌های سلولی، و در کل، به چه نوع محیط و ارگانی علاقه پیدا کنه.

اگه کاور این قسمت رو دیده باشین، شکل زیر میکروسکوپ کروناس. که منو یاد چسبونکای بچگی که باهاش بازی می‌کردیم میندازه. شاخک‌های زیادی داره؛ و همین شاخک‌هاس که به یک سری رسپتور یا گیرنده تو سلول‌های بدن ما، وصل می‌شه و قصه‌ی بیماری‌زایی از اینجا شروع میشه.

محققا، اومدن دیدن خانواده‌ی بزرگ کرونا ویریده، که کو 19 عضو جدیدشه، و حتی مرس و سارس که فامیل‌های قدیمیش محسوب میشن. یادتون هست که یه زمانی عرستان و چین، درگیر این ویروس‌ها بودن. کلا این سه تا عضو از این خانواده، علاقه شدیدی به دستگاه تنفسی دارن. قبل اینکه بیشتر راجع به این مسایل توضیح بدم، یک مقدمه‌ای باید بگم در مورد مطالعات ژنتیکی. تو علم ژنتیک، وقتی می‌خوان در مورد یک بیماری تحقیقی انجام بدن، یه چندتا نکته‌ی اساسی رو همیشه در نظر می‌گیرن.

اینکه چه کروموزوم‌هایی و چه ژن‌هایی روی این کروموزوم‌ها، به بیماری مدنظرمون ربط داره. که بهش میگن، یافته‌های کروموزومی. الان میگین خب اصلا کروموزوم و ژن چی هست. نگران نباشین، قراره همه‌ی این مفاهیمو در کنار هم، یاد بگیریم. شما فرض کنید، یه بسته داخل هسته‌ی هر سلول هست، که اسمش کروموزومه. داخل اون بسته دی‌ان‌ای‌ها و کلی مواد دیگه مثل، پروتیین‌ها، هیستون‌ها، همچین چیزایی؛ به طور منظم قرار گرفتن. به قطعات دی‌ان‌ای‌ها، ژن گفته میشه.

ژن‌ها واحد پایه فیزیکی و عملکردی وراثت هستند. ژن‌ها کنترل‌گر جز به جز صفات ما هستند. یعنی روی هر دی ان ای، یه عالمه ژن هست و در واقع یه عالمه صفت و ویژگی. که با حوصله، کنار هم چیده شدن و این پکیج، در قالب مجموعه‌ی بزرگتری به اسم کروموزوم، ارایه میشه.

خب تا اینجای قضیه پیش رفتیم که وقتی یک مطالعه‌ی ژنتیکی روی یک بیماری میخوام انجام بدم، اولش میام بررسی می‌کنم چه ژن‌هایی روی کدوم کروموزوم هاست که، با اون بیماری مرتبطه. بعد میان می‌بینن که این بیماری توسط چه جهش‌هایی یا تغییرات ژنتیکی‌ای بوجود اومده. یعنی ریشه‌ی این جهش‌ها و تغییرات ناگهانی رو بررسی می‌کنن. بعد میرسن به مطالعات خانوادگی، مخصوصا دوقلوها؛ چرا دوقلوها؟ اصولا دوقلوها تو علم ژنتیک یک ارج و قرب خاصی دارن.

دوقلوها نمونه‌هایی هستند که دارای دی ان ای تقریبا یکسان و مشابه‌ان و کلا بررسی دوقلوها برای محقق، پر از اطلاعات مفیده. ژنتیک تقریبا یکسان، از یک خانواده بودنشون، اینا، یعنی بهترین کیس برای مطالعه بیماری‌های ژنتیکی. حالا تو مراحل بعدی که همراهی‌ها و روش‌های تشخیص و درمان رو بررسی می‌کنم. سوالی که پیش میاد اینه که، اصلا همراهی چی هست؟ همراهی، یعنی اینکه چه ژنی با چه ویژگی‌ای، همیشه با این بیماری مورد نظرمون همراهه. برای مثال؛ در مورد بیماری سرطان معده، گروه خونی ای همراهی داره با این بیماری.

یعنی افرادی که مبتلا میشن اکثرا گروه خونیشون، A هست. نه اینکه حالا کسی که گروه خونیش A باشه، زانوی غم بغل بگیره که حتما سرطان می‌گیرم و فلان، نه! ولی طی بررسی‌ها مشخص شده، آمار این گروه خونی بین مبتلا‌ها، بالاست. چون صرفا با یک فاکتور گروه خونی نمیشه یه تز کلی واسه یه بیماری مولتی فکتوریال داد. بیماری که هم فاکتور محیط و هم عامل ژنتیک، در بوجود اومدنش دخیله. زیاد از کرونا دور نشیم. همه‌ی این مراحلی که برای هر بیماری تو حوزه‌ی ژنتیک طی میشه، در مورد بیماری کرونا هم انجام شده؛ اونم تو این مدت کم.

از اینکه با ژن‌کست همراه هستید، ممنونم.

محققا و اساتید دانشگاه راکفلر، اومدن اول ژن‌هایی که به اون‌ها مشکوک بودن رو مورد بررسی قرار دادند. مثل ACE2 ها. چرا؟ ای سی ای تو یا ای سی ای دو ها، ژن‌هایی هستند که دستورالعمل ساخت گیرنده‌های پروتیینی، به همین اسم رو دارن. از اونجایی که این گیرنده‌ها، معمولا تو اکثر انسان‌ها تو ناحیه‌ی دستگاه تنفسی زیاده، این ژن مورد بررسی قرار گرفت. چون اگه یادتون باشه گفتم این ویروس علاقه‌ی زیادی به دستگاه تنفسی و ریه‌ها داشت.

آزمایش‌ها ثابت کرد که، دانشمندا اصلا خطا نکردن و شکشون به یقین تبدیل شد. یک مهره‌ی مهم تو ابتلا به کوید 19 همین گیرنده‌های ACE2 هستن. یکم گذشت وسواس بیشتری به خرج دادن. یعنی اومدن بیشتر روی ACE2 ها مانور دادن. خواستن بدونن ACE2 ها دیگه کجاها وجود دارن. که تو این مرحله، شگفت‌زده شدند. دیدن تقریبا روی سطح غالب سلول‌های بدن، به طور رندم ACE2 وجود داره. به همین دلیل که بعضی‌ها که بطور شدیدی به کرونا مبتلا میشن، علایمی که نشون میدن از فرق سر تا نوک پای فرد رو درگیر می‌کنه. بعضی افراد هم هستن که اصلا علایمی نشون نمیدن.

حالا نقطه‌ی عطف قضیه کجاست؟ این که پراکنش و توزیع گیرنده‌های ACE2 بر اساس ژنتیک افراد، متفاوته. فردی می‌تونه گیرنده‌های خیلی کمی داشته باشه، اما یه فرد دیگه بدنش پر باشه از ACE2 تو ها. ینی تعداد و نحوه‌ی توزیع ACE2 ها رو ژنتیک فرده که، تعیین میکنه. حالا دانشمندان دوست دارن بیشتر تحقیق کنند، زود قانع نمیشن. واسه همینه که بعد از ACE2 ها یاد یه ژن دیگه افتادن. که تو ابتلا به بیماری آنفولانزا هم، نقش داشت. بیشتر از اینکه اسم TMPRSS2 رو یاد بگیرین که الان می‌تونیم اسمش رو بذاریم TM، کارش برامون مهمه.

اصلا بیایم به این فکر کنیم که این ژن چجوری به ذهن دانشمندا رسید؟ اومدن دیدن که خب، این بیماری یعنی کوید 19 ویروسی که هست، علایمشم کمی تا قسمتی شبیه انفولانزاست، پس بیایم همینو مورد بررسی قرار بدیم. این TM ناقلا میاد به عواملی که می‌تونه شرایط رو، برای ورود و جولان ویروس تو محیط داخلی بدن مهیا کنند و اجازه کار رو میدن که ویروس راحت کارش رو انجام بده تو بدنمون، کمک میکنه. یعنی ستون پنجم دشمنه.

تو نمونه‌های زنده، ثابت شد هر چه TMکمتر فعالیت کنه و پروتیین‌های کمتری ترشح کنه، فرد سالم‌تره. و به طبع هر چی بدن بیشتر تحت بمباران این ژن قرار بگیره، یعنی احتمال داره که شخص به بیماری مبتلاست. حالا می‌تونه آنفولانزا باشه یا کوید 19. خب بریم سراغ مظنون بعدی.

یادتون باشه گفتم ویروس کرونا توانایی اینو داره که تعدادی از سیستم‌های بدن رو تحت تاثیر قرار بده. این تاثیرگذاری، یه مکانیزمی داره و برای دونستن این مکانیزم و شرایطش، باید سر از یک سیستم مهم توی بدنمون در بیاریم و اون، سیستم ایمنی بدن ماست. تحت تاثیر سیستم ایمنی بدن هستش که پاتوژن‌ها یا عوامل بیماری‌زا تاثیر خودشونو می‌تونن رو بدنمون بذارن. عوامل زیادی هم روی این تاثیرگذاری نقش دارند؛ ولی سیستم ایمنی بدن، سد خیلی مهمیه.

یه نکته‌ی مهم تو همین اپیزود اول بگم، تا آخر اینو از من به یاد داشته باشید. هر جا از دسته ژن‌هایی به اسم HLA (Human leukocyte antigens) بحث شد، تو اون موضوع دنبال ردپایی از سیستم ایمنی بدن بگردیم. HLA ها، در واقع معلم‌های سیستم ایمنی بدن هستند؛ مثل معلم‌های دبیرستان. چطور که معلم زیست، فیزیک، ادبیات داشتیم، انواع HLA ها رو داریم. که به اعضای سیستم ایمنی آموزش میدن، انواع عوامل مهاجم رو شناسایی کنند. که طی ماموریتی بعد از شناسایی، مورد هدف قرار بدنشون و اگه بدن قوی بود و شرایط مهیا بود، ضد حمله رو شروع کنه و به مهاجم‌ها حمله کنه.

اچ ال ای ها کلاس‌بندی خیلی پیچیده و تخصصی دارن، که فعلا قرار نیست راجع بهش حرف بزنیم. از اونجایی که پژوهشگران دانشگاه اورگون، در مورد بیماری سارس هم روی HLAها تحقیق کرده بودند، همین کارو درمورد کرونا هم تکرار کردن. در موارد شدید بیماری کوید 19، سه نوع یا به قول متخصصا سه هاپلوتایپ از اچ ال ای‌ها کشف شد؛ که با این بیماری مرتبطه. اسم یکیش، HLA_A11:01 341 عه. این ارقام و اعداد و حروف، طبقه و کلاس اچ ال ‌ای رو نشون میده. عمدا به یکی از انواع اچ ال ای‌ها اشاره کردم که بدونید اسم‌های پیچیده‌ای دارند. اما هر سه نوع رو تو یادداشت اپیزود می‌نویسم، که به چشمتون بخوره.

وقتی دانشمندای این سر دنیا و اون سر دنیا به یه سری اشتراکات رسیدن، و دیدن رفته رفته، به هر ژنی که شک می‌کنند درست از آب در میاد؛ تصمیم به توالی‌یابی کل ژنوم افراد بیمار و مقایسه شون با ژنوم شاهد یا افراد سالم گرفتن. ژنوم، به کل ژن‌های موجود در یک فرد یا یک موجود زنده گفته میشه. توالی‌یابی کل ژنوم بیمارا و ژنوم خود ویروس کرونا، راه رو برای کشف دارو و ساخت واکسن و کلا اقدامات درمانی، هموار کرد.

تا الان که این اپیزود داره ضبط میشه، علاوه بر سه تا عامل ژنتیکی مهم که بررسی کردیم، یعنی HLA ها، TMPRSS2 و ACE2، شش تا ژن کشف شد؛ که با ابتلا به کرونا ارتباط مستقیم دارند. که اسم‌های اینا رو هم تو یادداشت اپیزود براتون می‌ذارم.

به نظرتون الان نوبت چیه؟ نوبت مطالعه روی دوقلوها. انگلیسی‌ها هم بیکار ننشستند و در مورد رابطه‌ی ژنتیک و کرونا ذوی دو‌قلو ها تحقیق کردند؛ که ثابت شد رابطه‌ی نزدیک به سی تا پنجاه درصد، بین ژنتیک افراد و تظاهرات بالینی و بیماری‌زایی کرونا وجود داره. یک مطالعه هم تو چند تا کشور به صورت جداگانه انجام شد. ولی به یک نتیجه رسید و اونم اینکه، گروه خونی تایپ A، با این ویروس یه همراهی قوی داره. و گروه خونیO، نسبت به بقیه گروه خونی‌ها ، در مقابل کرونا، مقاوم‌تره.

حالا گروه خونیتون هرچی باشه نه زیاد خوشحال باشید، نه ناراحت. چون این یک فاکتوره. بهداشت و اصول رو رعایت کنید و استرس هم نداشته باشید. با یک گروه خونی نمیشه در مورد یه بیماری قضاوت کرد.

و اما نژاد؛ نژاد هم فاکتور دیگه‌ای هست که تحقیقات نشون میده، نژادهای آفریقایی و دو رگه‌های آفریقایی-آمریکایی نژادهای آسیب‌پذیری هستن. حالا می‌رسیم به، عامل جنسیت. آقایون در مقابل بیماری‌های ویروسی، نسبت به خانم‌ها حساس‌ترند. دلیلش هم برمی‌گرده به کروموزومY، ژن SRY که روی این کروموزوم قرار داره و دستور العمل ترشح تستوسترون رو میده. تستوسترون عاملیه که توان سیستم ایمنی بدن رو بگی نگی میاره پایین.

نه این که سیستم ایمنی بدن آقایون ایرادی داشته ‌باشه. فقط بین این همه فاکتور تقویتی، تستوسترون عامل ضعیف کننده است. برعکس، این طرف قضیه استروژن رو داریم. استروژن هم در آقایون البته به مقدار کم و هم در خانم‌ها به مقدار بیشتر، ترشح میشه. که تقویت کننده سیستم ایمنیه؛ واسه همینه که وقتی خانومی تو خونه سرما میخوره، بازم به کاراش و امور زنانش میرسه؛ اما آقایون با یه سرماخوردگی، افسرده طور میشن و دلیلشم همین هورمون‌هاست.

فاکتورهای غیرژنتیکی زیادی هم، روند ابتلا به کرونا رو تحت تاثیر قرار میدن. بازه‌ی سنی، آمادگی سیستم ایمنی بدن، کیفیت خواب، لایف استایل و زندگی سالم و داشتن زندگی عاری از استعمال دخانیات و نوشیدنی‌های الکلی، همه‌ی اینا باعث میشه که مقاوم‌تر باشیم در مقابل این بیماری.

ساخت واکسن برای ویروسی مثل کرونا یا هر ویروسی که لحظه به لحظه دچار تغییر میشه و امروزش ممکنه که با دیروزش فرق داشته باشه، سخته. چون تا خاصیتش به یک ثبات خاصی نرسه، نمیشه واکسن مطمینی علیهش ساخت. نمی‌دونیم جهشی که چند ساعت آینده قراره رخ بده، کرونا رو ضعیف‌تر خواهد کرد یا قوی‌تر. من، تصمیم نداشتم تو این قسمت در مورد واکسن، حرفی بزنم؛ بمونه برای اپیزودهای آینده.

فقط امیدوارم هم دارو و هم واکسن، خیلی زود ساخته بشه و مهمتر از اون در اختیار همه قرار بگیره. و بتونیم به زندگی سرشار از سلامتی و آغوش و صمیمیت قبلمون برگردیم. شایعات رو هم باور نکنید؛ قرار نیست واکسن‌ها وسایل جاسوسی ما باشن یا میکروچیپ‌هایی داخل اون‌ها تعبیه شده باشه، این حرفا مستنداتی ندارن.

یادداشت:

ژن هایی که با ابتلا به این بیماری رابطه ی مستقیم دارن که شش تاشون روی یه مکان یعنی روی کروموزوم سه قرار دارن، اسم هاشون به ترتیب زیره:

Slc6a20,lztfl1,ccr9,fyco1,cxcr6وxcr1

از HLAها گفتیم؛ دسته ژن های مهم تو سیستم ایمنی بدنمون که سرنخ هایی از نقش سه نوع یا سه هاپلوتایپ از اونها در مسیر ابتلا بهCovid19 به دست اومده، اسم اون هاپلوتایپها هست:

HLA_A11:01 341
HLA_B 51:01
HLA_C14:02

بقیه قسمت‌های پادکست ژن‌کست را می‌تونید از طریق CastBox هم گوش بدید.