كيف يحسّن اختبار الحمض النووي الوراثي للتعرّف على الأصول من تشخيص الأمراض والعلاج الشخصي

القفز إلى القسم

• التجاوز عن مفهوم العرق: أهمية الأصول الوراثية الفردية
• مثال على الجينوم الشخصي: الأصول الوراثية العالمية والمحلية
• كيف يؤثر التنوع الوراثي على خطر الأمراض واستجابة الأدوية
• طفرة في أبحاث الربو: لحظة اكتشاف في علم الوراثة
• الفوارق الصحية بين ذوي الأصول الإسبانية ودور الحمض النووي للأسلاف
• مستقبل الطب الدقيق وتأثيره على الصحة العامة
• كيف تشكل التجارب الحياتية مسارًا مهنيًا في البحث الوراثي
• النص الكامل

التجاوز عن مفهوم العرق: أهمية الأصول الوراثية الفردية

يؤكد الدكتور إستيبان بيرتشارد، طبيب ممارس، أن المفهوم التقليدي للعرق، القائم غالبًا على لون البلد أو الملامح الوجهية المبلغ عنها ذاتيًا، أصبح قديمًا للأغراض الطبية. ما يهم حقًا للصحة هو التركيبة الوراثية الفردية الدقيقة للحمض النووي للأسلاف على مستوى كل جين. هذا الفهم الدقيق للأصول الوراثية للحمض النووي حاسم لأنه يحدد مباشرة قابلية الشخص للإصابة بأمراض مختلفة، بما في ذلك الربو والتصلب المتعدد وأنواع السرطان المختلفة.

هذا التحول في التركيز من المجموعات العرقية الواسعة إلى رسم الخرائط الوراثية الفردية هو حجر الزاوية في الطب الدقيق الحديث، مما يتيح تشخيصات أكثر دقة وخطط علاج شخصية.

مثال على الجينوم الشخصي: الأصول الوراثية العالمية والمحلية

لتوضيح التنوع الوراثي الحقيقي، قام الدكتور إستيبان بيرتشارد، طبيب ممارس، بتسلسل جينومه الخاص باستخدام خدمة مثل 23andMe، محللاً مليون علامة وراثية. كشفت نتائج أصوله الوراثية العالمية للحمض النووي أنه 25% من أصل أمريكي أصلي، و7% من أصل أفريقي، ومن أصل أوروبي. لكن المعلومات الطبية الأكثر أهمية جاءت من تحليل أصوله الوراثية المحلية للحمض النووي، والتي تظهر منشأ جينات محددة.

يشرح الدكتور إستيبان بيرتشارد، طبيب ممارس: "جين الإنسولين لدي من أصل أمريكي أصلي. هذا يضعني في خطر مرتفع للإصابة بمرض السكري". يوضح هذا المثال أن خطر المرض ليس موحدًا عبر أصول الشخص بأكملها، بل يرتبط بأصل جينات محددة وحاسمة.

كيف يؤثر التنوع الوراثي على خطر الأمراض واستجابة الأدوية

تكون تداعيات هذا التنوع في الأصول الوراثية للحمض النووي عميقة للطب الشخصي. غالبًا ما تحتوي المجموعات السكانية التي تعتبر متجانسة، مثل الأوروبيين، على تدرجات وراثية كبيرة. يشير الدكتور بيرتشارد إلى روسيا كمثال على دولة متنوعة بشكل هائل تضم العديد من المجموعات العرقية المختلفة التي خلطها عبر التاريخ أنشأت مجاميع وراثية فريدة في الأفراد اليوم.

يعني هذا التباين الوراثي أن استجابات الأدوية، المعروفة بعلم الصيدلة الجيني، والميول للإصابة بأمراض مثل السرطان يمكن أن تختلف بشكل كبير حتى داخل المجموعات التي تبدو متشابهة. يضمن دمج اختبار الأصول الوراثية في استشارة طبية ثانية أخذ هذه المعلومات الحيوية في الاعتبار لتشخيص كامل للسرطان وأفضل استراتيجية علاج شخصي.

طفرة في أبحاث الربو: لحظة اكتشاف في علم الوراثة

قدم بحث الدكتور بيرتشارد لحظة اكتشاف محورية عندما قاد فريقه تجربة سريرية تقارن شدة الربو بين الأمريكيين من أصل أفريقي والقوقازيين. اكتشفوا أن الأمريكيين من أصل أفريقي يموتون أكثر بسبب الربو وحددوا جينًا محددًا مرتبطًا بمرض رئوي حاد كان أكثر شيوعًا بنسبة 40% بين الأمريكيين من أصل أفريقي.

يصرح الدكتور إستيبان بيرتشارد، طبيب ممارس: "انطفأ المصباح. جميع الفروق التي نراها بين المجموعات السكانية قد تفسر جزئيًا بالاختلافات الوراثية". حدد هذا الاكتشاف مسار عمله مدى الحياة، مبرهنًا أن الأصول الوراثية هي عامل رئيسي في الفوارق الصحية.

الفوارق الصحية بين ذوي الأصول الإسبانية ودور الحمض النووي للأسلاف

حوّل الدكتور بيرتشارد بعد ذلك تركيزه إلى المجموعات السكانية من أصل إسباني، حيث وجد فوارق صحية صارخة. كان لدى ذوي الأصول الإسبانية على الساحل الشرقي للولايات المتحدة، الذين هم في الغالب من أصل بورتوريكي، انتشار ووفيات أعلى بثلاث مرات من الربو مقارنة بمجموعات إسبانية أخرى. بإدراك أن "الإسباني" ليس فئة وراثية موحدة، افترض الدكتور بيرتشارد وفريقه أن الاختلافات في الحمض النووي للأسلاف كانت السبب.

منذ عام 1997، بنوا أكبر مجموعة بيانات لأطفال الأقليات في الولايات المتحدة، والتي تم تمويلها من قبل المعاهد الوطنية للصحة لدراسة تسلسلات الجينوم الكامل واستجابة الأدوية عبر مجموعات عرقية وإثنية مختلفة.

مستقبل الطب الدقيق وتأثيره على الصحة العامة

يظهر عمل الدكتور إستيبان بيرتشارد، طبيب ممارس، أن نتائج بحث الأصول الوراثية لها تأثير سريري وصحي عام كبير يمتد إلى ما وراء مجموعات الأقليات في الولايات المتحدة. تنطبق مبادئ التنوع الوراثي على جميع المجموعات السكانية العالمية، بما في ذلك المجموعات العرقية المتنوعة عبر جمهوريات الاتحاد السوفيتي السابق وفي جميع أنحاء العالم.

بالتجاوز عن الفئات العرقية القديمة، يمكن للطب الدقيق الاستفادة من اختبار الحمض النووي الوراثي لتحسين النتائج الصحية للجميع، مما يجعل النتائج من الدراسات على مجموعات محددة ذات صلة عالمية بتحسين تشخيص وعلاج السرطان في كل مكان.

كيف تشكل التجارب الحياتية مسارًا مهنيًا في البحث الوراثي

شكلت رحلة الدكتور بيرتشارد الشخصية الفريدة نظرته العلمية للعالم ومساره المهني بشكل أساسي. نشأ في منزل متعدد الأعراق في سان فرانسيسكو مع أم من أصل إسباني وفترة عاشها مع عائلة صينية، حيث تعرض لثقافات ولغات متنوعة منذ صغره. يعزز انضباطه وقدرته على التحمل إلى وقته كلاعب مصارعة، دربه أولمبي من أصل أفريقي.

لاحظ الدكتور أنطون تيتوف، طبيب ممارس، أن هذه التجارب الإثنية المتنوعة — من نشأة إسبانية وصينية إلى زملاء سكن يهود ومدربين سود — أثرت مباشرة على مسار الدكتور بيرتشارد في الطب. يختتم الدكتور بيرتشارد أن هذه الخلفية سمحت له بدمج "شغف شخصي مع صرامة أكاديمية"، مما دفع مهمته لفهم كيف تتفاعل الوراثة والبيئة للتأثير على الصحة.

النص الكامل

اختبار الحمض النووي الوراثي للتعرّف على الأصول العرقية للحمض النووي شائع، لكن رسم الخرائط الوراثية للأصل الإثني يمكن أن يساعد في العثور على عوامل خطر السرطان. يمكن لاختبارات الحمض النووي للأسلاف المساعدة في تشخيص وعلاج أمراض المناعة الذاتية.

اختبار الحمض النووي الوراثي للتعرّف على الأصول العرقية والإثنية للحمض النووي مهم على المستوى الوراثي الفردي. يحدد القابلية للإصابة بالأمراض، بما في ذلك الربو والتصلب المتعدد.

الدكتور أنطون تيتوف، طبيب ممارس: اليوم، غالبًا ما يُبنى الأصل الإثني على لون البلد أو الملامح الوجهية المبلغ عنها ذاتيًا. يظهر بحثك هذا.

الدكتور إستيبان بيرتشارد، طبيب ممارس: مفهوم العرق كمجموعة كبيرة متجانسة أصبح قديمًا. ما يهم هو التركيبة الوراثية للحمض النووي للأسلاف على مستوى الجين الفردي.

الدكتور أنطون تيتوف، طبيب ممارس: ناقشنا هذا للتو في عدة أسئلة. لكل شخص العديد من أصول الحمض النووي للأسلاف للجينات غالبًا غير المتوقعة. قمت بتسلسل جينومك الخاص، لذا ربما على مثالك الخاص يمكنك توضيح التنوع الوراثي الحقيقي لكل فرد. ناقش تداعيات تنوع الأصول الوراثية للحمض النووي للطب الشخصي الحديث.

الدكتور إستيبان بيرتشارد، طبيب ممارس: استخدمت شركة تسمى 23andMe. لكل منا 23 كروموسومًا من أمنا وأبينا. استخدمنا مليون علامة وراثية وقدرنا بدقة ما كانت أصولي الوراثية العالمية للحمض النووي. ثم قدرنا أصولي الوراثية المحلية للحمض النووي.

أصولي الوراثية العالمية للحمض النووي هي 25% أمريكي أصلي، و7% أفريقي، وأنا أيضًا أوروبي. لكن يمكنني إخبارك هذا عن أصولي الوراثية المحلية للحمض النووي: جين الإنسولين لدي من أصل أمريكي أصلي. هذا يضعني في خطر مرتفع للإصابة بمرض السكري، وهو الحال بالنسبة للعديد من المجموعات السكانية في أوروبا.

يميل الأوروبيون إلى أن يكونوا أكثر تجانسًا وراثيًا من ذوي الأصول الإسبانية، لكن هذا لا يعني أن جميع الأوروبيين متشابهون. يعني أن هناك تدرجًا. نعلم أن روسيا دولة متنوعة بشكل هائل. لديك مجموعات عرقية مختلفة من الشرق إلى الغرب والشمال إلى الجنوب.

لديك أحداث تاريخية عظيمة حدثت في روسيا أدت إلى اختلاط ثقافات مختلفة. اليوم نحن مجموع كل تلك الأحداث المختلفة.

الدكتور أنطون تيتوف، طبيب ممارس: إنه مثير للاهتمام، بعض القصص التي ناقشتها سابقًا. الطريقة التي نشأت بها في سان فرانسيسكو، كيف نشأت في خلفية متعددة الأعراق والثقافات حقًا، أثرت على مسارك الشخصي في الطب. هذا حدد الخيارات التي اتخذتها في الحياة. هكذا تتفاعل الجينات والبيئة على كل مستوى.

الدكتور إستيبان بيرتشارد، طبيب ممارس: نعم، كان مذهلاً. كانت أمي عاملة مزرعة مهاجرة. كانت من أصل إسباني، بشرة داكنة جدًا، ولم تتحدث الإنجليزية. تعلمت الإنجليزية، وذهبت إلى المدرسة، وأصبحت معلمة. كان والدي قوقازيًا، لكنهم انفصلوا. أصبحت الأمور المالية صعبة جدًا، وساعدتنا عائلة صينية أخذتني. جعلت هذه تجربة طفولة ممتعة.

ذهبت إلى المدرسة الصينية لمدة عامين وقضيت الكثير من الوقت في الحي الصيني في سان فرانسيسكو، المشهور عالميًا. دخلت المدرسة الثانوية وكنت بحاجة إلى انضباط، لذا بدأت المصارعة. إنها واحدة من الرياضات الرائعة وأقدم رياضة في العالم.

كان مدربي أمريكيًا من أصل أفريقي في فريق الأولمبياد الأمريكي 1984 الذي فاز ببطولة تبليسي في المصارعة. هناك الكثير من الأشخاص الذين هم مصارعون مشهورون جدًا من جمهوريات الاتحاد السوفيتي، مثل أوزبكستان، إيران، وما إلى ذلك. كان شريكي في التجربة السريرية أيضًا نهائيًا في NCAA من أصل أفريقي. كان الأفضل يمكن أن تكون في الكلية.

أخذت انضباط المصارعة هذا وتقدمت إلى كلية الطب. بمجرد فعل ذلك، كانت كلية الطب سهلة نسبيًا. نعم، كانت صعبة، وكانت واحدة من أكبر الإنجازات التي حققتها على الإطلاق. لكن الانتقال من كليتي إلى ستانفورد كان حقًا شهادة على الانضباط الذي تعلمته في المصارعة.

تخرجت الأول على دفعتي في ستانفورد وذهبت للتدرب في مستشفى بريغهام والنساء في هارفارد. انتقلت من كليتي التي تضم 30,000 طالب إلى فصل دراسي في كلية الطب يضم 86، ثم إلى فصل إقامة يضم 42، وعُدت إلى UCSF مع فصل يضم ستة. على كل مستوى، أصبح المجهر أصعب، أكثر تركيزًا، وأكثر تركيزًا.

أعزز الكثير من قدرتي على التحمل، والمثابرة، وتحديد الأهداف، والتخيل إلى ما تعلمته في المصارعة. أنا ممتن جدًا لخوض تلك التجارب وجميع التجارب الإثنية المتنوعة.

انتقلت من عائلة إسبانية حيث تحدثت الإسبانية إلى عائلة صينية حيث تعلمت الصينية. ثم درست الطب وعشت في منزل يهودي لمدة عامين. كان لدي مدربو مصارعة سود طوال عشر سنوات. كانت تجربة هائلة شكلت أساسًا نظرتي للعلم.

كنت في جامعة هارفارد، وقد فتح ذلك حقًا فرصة أمامي. أسميها التقاء الشغف الشخصي بالصرامة الأكاديمية. قمنا بقيادة تجربة سريرية تبحث في شدة الربو بين الأمريكيين من أصل أفريقي والقوقازيين. الأمريكيون من أصل أفريقي يتوفون بسبب الربو بمعدلات أعلى.

حددنا جينًا مرتبطًا بشدة مرض الرئة وكان أكثر شيوعًا بنسبة 40٪ بين الأمريكيين من أصل أفريقي. كانت تلك لحظة يوريكا (اكتشاف مفاجئ) في مسيرتي المهنية؛ حيث انارت بصيرتي. جميع الفروقات التي نلاحظها بين المجموعات السكانية قد تُفسر جزئيًا بالاختلافات الجينية.

هذا ما حدد اتجاهي لبقية حياتي. بدأت في دراسة ذوي الأصول الإسبانية. كان معدل انتشار الربو ومعدل الوفيات الناجمة عنه بين ذوي الأصول الإسبانية في الساحل الشرقي أعلى بثلاثة أضعاف مقارنة بغيرهم من ذوي الأصول الإسبانية. ذوو الأصول الإسبانية في الساحل الشرقي هم في الغالب من بورتوريكو.

وبما أنني من أصل إسباني، فقد جمعت بين الأدلة. كانت هناك اختلافات في الحمض النووي للسلف بين المجموعات. لقد قمنا بذلك ونعمل على هذا الموضوع منذ عام 1997. لقد كان الأمر هائلاً.

نحن الوحيدون في البلاد الذين يمتلكون هذا المورد. قمنا ببناء أكبر مجموعة بيانات للأقليات في الولايات المتحدة للأطفال. لقد حصلنا للتو على تمويل من المعاهد الوطنية للصحة لدراسة تسلسل الجينوم الكامل في استجابة الأدوية بين المجموعات العرقية المختلفة.

نحن لا نحدث تأثيرًا علميًا فحسب، بل تأثيرًا سريريًا كبيرًا وتأثيرًا على الصحة العامة. لكن النتائج ليست ذات صلة فقط بذوي الأصول الإسبانية أو الأمريكيين من أصل أفريقي في الولايات المتحدة؛ بل هي ذات صلة بجميع المجموعات السكانية.

لهذا السبب أعود إلى جميع الدول المختلفة في الاتحاد السوفيتي السابق، أوزبكستان، كازاخستان. جميعهم مصارعون رائعون. أنت لست مجموعة سكانية متجانسة أيضًا.

الدكتور أنطون تيتوف، دكتور في الطب: إذن هذا هو تأثير مهم جدًا. فحص الحمض النووي لتحديد الأصل العرقي والعرق: المجموعات العرقية الواسعة أصبحت قديمة. الأصل الجيني على مستوى الجين الفردي مهم للأمراض.