ما يجعلكم «انتم»
قبل ابتداء مشروع المَجين البشري، كان العلماء قد تعلَّموا الكثير عن تركيبنا الوراثي. ولهذا السبب تَظهر باستمرار في التقارير الإخبارية تعابير مثل «الجينات،» «الصبغيّات chromosomes،» والـ «DNA» فيما تعلن الصحافة اكتشافا تلو الآخر لِما يعتقد الباحثون انه يجعلنا ما نحن عليه. ويحاول الآن مشروع المَجين البشري ان يبني على هذه الاساسيات ويقرأ كل كودنا الوراثي (الشفرة الوراثية genetic code).
وقبل ان نتأمل كيف فعل العلماء ذلك، اقرأوا من فضلكم الاطار «مخطَّطكم التصميمي» في الصفحة ٧ من هذه المجلة.
تحديد موقع الجينات
كما ذُكر في المقالة السابقة، ان الهدف الاول لمشروع المَجين البشري هو اكتشاف موقع جيناتنا في صبغيّاتنا. وأحد العاملين في البحث عن الجينات يشبِّه ذلك «بالبحث عن مصباح كهربائي محترق في بيت لا عنوان له في شارع غير معروف في مدينة مجهولة في بلد اجنبي.» وتدَّعي مجلة تايم ان المهمة هي «صعبة كتحديد موقع رقم هاتفي دون عنوان او اسم عائلة.» فكيف يعالج العلماء هذا التحدّي؟
يقوم الباحثون بدراسة العائلات لتحديد موقع الجينات التي تعيِّن خصائص موروثة ذات ميزات واستعدادات معروفة جيدا. مثلا، اكتشَفوا جينات لعمى الالوان، الناعور hemophilia، والحنك الأفلج cleft palate في مناطق في احدى صبغيّاتنا. وخرائط الارتباط الوراثي هذه، كما تُدعى، ليست دقيقة جدا — اذ تشير الى موقع الجين ضمن خمسة ملايين شفع من الأُسس تقريبا.
وتوخيا لمزيد من الدقة، ينوي العلماء وضع خريطة فيزيائية. وفي احدى الطرائق، يقطِّعون نسخا من الـ DNA الى اجزاء لا حجم محدَّدا لها ثم تُعايَن من اجل متتاليات واسمة خصوصية. وطبعا، كلما كانت هنالك اجزاء اكثر صار فرزها اصعب. وإذا شبَّهتم كل جزء من الـ DNA بكتاب على رفّ مكتبة موسوم بشكل واضح، فإن تحديد موقع جين يماثل «ايجاد اقتباس في كتاب واحد بدلا من الاضطرار الى البحث في كل المكتبة،» كما توضح مجلة العالِم الجديد. فهذه الخرائط الفيزيائية تحصر البحث ضمن ٠٠٠,٥٠٠ شفع من الأُسس. ونحو نهاية العام ١٩٩٣، قام فريق من العلماء برئاسة الدكتور دانيال كوهين في مركز دراسة تعدُّد الاشكال البشري في پاريس، فرنسا، بإنتاج ما دعته مجلة تايم «اول خريطة مكتملة — وإن كانت غير دقيقة — للمَجين البشري.»
والهدف التالي للمشروع هو وضع قائمة بالتتالي الصحيح للمكوِّنات الكيميائية لكلٍّ من جيناتنا الـ ٠٠٠,١٠٠، بالاضافة الى الاجزاء الاخرى من المَجين. ولكن فيما يطوِّر العلماء مهاراتهم في قراءة الـ DNA، يجدون ان المَجين معقَّد اكثر مما تصوَّروا.
قراءة المَجين
تؤلف الجينات مجرد ٢ الى ٥ في المئة من مَجيننا. والباقي يُسمَّى غالبا «الـ DNA التافه.» واعتقد بعض الباحثين ذات مرة ان هذه المدعوّة المتتاليات العديمة المعنى نشأت عَرَضا خلال التطوُّر. وهم الآن يعتقدون ان بعض هذه المناطق غير الجينية تضبط بنية الـ DNA وتحتوي على التعليمات التي تحتاج اليها الصبغيّات لكي تتناسخ خلال انقسام الخلية.
لطالما اثار اهتمام الباحثين ما يشغِّل الجين ويوقفه. وتخبر العالِم الجديد انه قد يكون هنالك حتى ٠٠٠,١٠ جين من جيناتنا تعيِّن الكود الوراثي لانتاج پروتينات تُدعى عوامل الانتساخ transcription factors. وكما يَظهر، يجتمع معا العديد منها ثم يحتل المكان المناسب في مَحَزّ في الـ DNA كالمفتاح في القفل. وعندما تصير في مكانها تحفز الجينَ المجاورَ على العمل او توقف عمله.
ثم هنالك ما يدعى بالجينات الملجلجة stuttering genes التي تحتوي على عدة متكرِّرات لأجزاء من الكود الكيميائي. ويحوي الواحد منها عادةً ما بين ١١ و ٣٤ متكرِّرا من الثلاثية CAG — تتالٍ من ثلاث نُويدات (نيوكليوتيدات) تميِّز حمضا امينيا معيَّنا. وعندما يكون له ٣٧ متكرِّرا او اكثر، يحفز ذلك الى اضطراب دماغي تنكُّسي يُدعى رَقَص هنتِنڠتون Huntington’s chorea.
تأملوا ايضا في تأثير تغيُّر حرف في جين ما. فحرف خاطئ واحد في المتتالي المؤلَّف من ١٤٦ حرفا لأحد مكوِّنَي الهيموڠلوبين يسبِّب فقر الدم المنجلي. ومع ذلك، لدى الجسم آلية تصحيح proofreading mechanism تتحقَّق سلامة الـ DNA عندما تنقسم الخلايا. وخلل واحد في هذا النظام يمكن ان يُسبب، استنادا الى التقارير، سرطان القولون. وهنالك امراض اخرى كثيرة، كالداء السكّري ومرض القلب، رغم انها ليست نتيجة خلل وراثي واحد، تَنتج مع ذلك من العمل المشترك لجينات عديدة بها خلل.
اعادة كتابة المَجين
تتوجه انظار الاطباء الى مشروع المَجين البشري طلبا لمعلومات تساعدهم على تشخيص امراض الانسان ومعالجتها. وقد طوَّروا الآن فحوصا تكشف حالات الشذوذ في بعض المتتاليات الجينية. ويخشى البعض ان يستغل اناس عديمو الضمير الفحص الوراثي لتنفيذ سياسة تحسين النسل البشري. والاغلبية في الوقت الحاضر تعارض المعالجة التي تتعلق بسير نموّ الخلايا التناسلية، والتي تشمل تعديل الجينات في خليتَي المني والبييضة. وحتى المتزوجون الذين يفكرون في الاخصاب في الانبوب لمضغة embryo طبيعية وراثيا يجب ان يواجهوا قرارات تتعلق بما يحدث للمُضَغ التي لم تُختر لتُغرز في الرحم. وبالاضافة الى ذلك، يعبِّر الاشخاص المفكِّرون عن قلقهم بشأن النتائج التي سيعانيها الطفل غير المولود اذا كشف تشخيص وجود خلل وراثي ظاهري. ويقلق كثيرون خوفا من ان يغيِّر رسمُ الخريطة الوراثية للراشدين الطريقةَ التي بها يُوظَّف الناس، يُرَقَّون، وحتى يُؤمَّن عليهم. ثم هنالك مسألة الهندسة الوراثية المحيِّرة.
تعلِّق مجلة ذي إيكونوميست: «اذ لم يعودوا مكتفين بقراءة كتاب الحياة، يريدون ان يكتبوا فيه ايضا.» وإحدى الطرائق التي بها قد يستطيع الاطباء فعل ذلك هي باستخدام الڤيروسات القهقرية retroviruses. فيمكن ان يُعتبر الڤيروس مجموعة من الجينات في كيس كيميائي. وانطلاقا من ڤيروس يصيب البشر، ينزع العلماء الجينات التي يحتاج اليها الڤيروس للتكاثر ويستبدلونها بالصيغة السليمة لجينات المريض التي بها خلل. وعندما تُحقن في الجسم، يدخل الڤيروس الخلايا المستهدَفة ويستبدل الجينات التي بها خلل بالجينات السليمة التي يحملها.
واعتمادا على اكتشاف جين قادر على الحماية من سرطان الجلد، اخبر العلماء مؤخرا عن علاج بسيط. فبما ان شخصا ١ فقط من كل ٢٠ يحمل هذا الجين، فالهدف هو وضعه في كريم يُدخِل هذا الجين في خلايا الجلد. وهناك يحفز الجينُ الى انتاج انزيم يعتقد الاطباء انه يحلّ الذيفانات toxins المسبِّبة للسرطان التي تهاجم الجسم.
مع ان هذه الاجراءات تبدو رائعة، فإن مراقَبات صارمة تقيِّد استخدام الهندسة الوراثية اذ يصارع العلماء القلق العام بشأن نتائجها المحتملة.
ويبقى الكثير ليُكتشف عن تعقيدات المَجين البشري. وفي الواقع، «ليس هنالك مَجين بشري واحد،» كما يلاحظ اختصاصيّ الوراثة كريستوفر وِلْس. «فهنالك خمسة بلايين منها، واحد لكل كائن بشري على الارض تقريبا.» ومَجينكم يكشف الكثير عنكم. ولكن هل يُخبِر كل شيء؟
هل يكشف مَجينكم كل شيء؟
يعتقد البعض ان الجينات هي حكام دكتاتوريون صغار يجعلوننا نتصرف كما نتصرف. وفي الواقع، اعلنت التقارير الصحفية الاخيرة اكتشاف جينات يعتقد البعض انها مسؤولة عن انفصام الشخصية، الكحولية، وحتى مضاجعة النظير. وينصح علماء كثيرون بالحذر بشأن هذه الروابط المحتملة. مثلا، يكتب المؤلف كريستوفر وِلْس انّ ما تقوم به الاشكال المغايِرة للجينات في بعض الحالات هو انها «تجعل حامليها ميالين الى الكحولية.» واستنادا الى ذا تايمز اللندنية، عبَّر اختصاصي الوراثة الجزيئية دين هَيْمر عن النظرة القائلة ان الجنسية sexuality البشرية معقَّدة اكثر من ان يحدِّدها جين واحد. وفي الواقع، يخبر كتاب دائرة المعارف البريطانية للسنة ١٩٩٤: «ولكن لم تُحدَّد هوية جين معيَّن بأنه يجعل المرء ميالا الى مضاجعة النظير، والعمل الذي أُنجز حتى الآن يجب ان يثبِّته آخرون.» وعلاوة على ذلك، تذكر مجلة الاميركية العلمية: «من الصعب جدا تعريف الخصائص السلوكية، وكل ادِّعاء تقريبا بأن هنالك اساسا وراثيا يمكن ايضا ان يُفسَّر بأنه تأثير المحيط.»
ومن المثير للاهتمام انه في السلسلة التلفزيونية Cracking the Code لهيئة الاذاعة البريطانية BBC، عبَّر اختصاصي الوراثة الدكتور دايڤيد سوزوكي عن الاعتقاد ان «ظروفنا الشخصية، ديننا، وحتى جنسنا يمكن ان تغيِّر الطريقة التي بها تؤثر جيناتنا فينا. . . . ان الطريقة التي بها تؤثر جيناتنا فينا تعتمد على ظروفنا.» ولذلك يحذِّر قائلا: «اذا قرأتم في الصحف ان العلماء اكتشفوا جينًا للكحولية، او الاجرام، او الذكاء، او ايّ شيء كان، فاقبلوا ذلك بتحفُّظ شديد. فلكي يخبر العلماء كيف يؤثر جين معيَّن في شخص ما، يلزمهم ان يعرفوا كل شيء عن محيط هذا الشخص ايضا، وحتى هذا قد لا يكون كافيا.»
فعلا، قد لا يكون هذا كافيا، لأن عاملا آخر يمكن ان يؤثر في ما انتم عليه. وستتناول المقالة التالية ما هو ذلك وكيف يمكن ان يؤثر فيكم لخيركم.
[الاطار/الرسم في الصفحتين ٦، ٧]
(اطلب النص في شكله المنسَّق في المطبوعة)
مخطَّطكم التصميمي
• جسمكم مؤلَّف من نحو ١٠٠ تريليون خلية، ومعظمها يحتوي على المخطَّط التصميمي الكامل لكم. (أما كريات دمكم الحمراء، فلا نواة لها ولذلك فهي لا تحتوي على المخطَّط التصميمي.)
• خلاياكم هي بُنى معقَّدة، شبيهة الى حدّ ما بمدن فيها صناعات، مستودعات لخزن الطاقة، وطرقات محدَّدة تؤدي الى داخل الخلية وخارجها. وتأتي الاوامر من نواة الخلية.
• نواة خليتكم، مكان وجود مخطَّطكم التصميمي، يمكن ان تقارَن بدار البلدية حيث تُبقي السلطات الحكومية المحلية عادةً خرائط الابنية المشيَّدة في المنطقة. ولكي يتم بناؤها، يجب ان يطلب احد المواد، يهيئ الادوات والمعدات للعمل، وينظِّم البنّائين.
• صبغيّاتكم توضح مخطَّطكم التصميمي. وهذه الاشفاع (الازواج) الـ ٢٣ من جزيئات الـ DNA اللولبية بشكل ملتزّ، اذا فُكَّت ووُصلت بعضها ببعض، تمتد الى القمر وتعود نحو ٠٠٠,٨ مرة!
• للـ DNA عندكم جانبان موصولان بأشفاع من المكوِّنات الكيميائية تُدعى أُسسًا (قواعد bases)، وهي مثل درجات سلّم إنما سلّم مبروم في شكل لولبي. والاساس أَدِنين (A) موصول دائما بالـ تِيمين (T)، والـ سيتوزين (C) بالـ ڠوانين (G). وإذا شطرتم الـ DNA الشبيه بسلّم كما تفتحون زَمّامًا (سحَّابًا)، فستكشفون الكود الوراثي الموضَح في تلك الاحرف الاربعة A، C، G، و T.
• جُسيماتكم الريبية ribosomes، مثل مصانع متنقلة، تثبِّت نفسها لقراءة رسالة الـ RNA (الحمض الريبي النووي) المكوَّدة. وعند فعل ذلك تَنْظِم سلسلة مركّباتٍ مختلفة تدعى حموضا امينية تشكِّل الپروتينات التي تجعلكم «انتم.»
• جيناتكم هي اجزاء من الـ DNA تزوِّد القوالب templates لتُصنع بها وحدات بناء الجسم، الپروتينات. وتحدِّد هذه الجينات استعدادكم للتأثر ببعض الامراض. ولقراءة جيناتكم، تعمل ادوات كيميائية تدعى انزيمات على فتح امتداد من الـ DNA كما يُفتح الزَّمّام. ثم «تقرأ» انزيمات اخرى على طول الجين، منشئةً خلال هذه العملية سلسلة متمِّمة من الأُسس بمعدل ٢٥ في الثانية.
[الاطار/الصورة في الصفحة ٨]
تحديد وراثي للهوية
استخرجوا بعضا من الـ DNA من انسجة بشرية وقطِّعوها الى اجزاء. ضعوا الاجزاء في هلام gel، مرِّروا فيه تيارا كهربائيا، ثم ضعوا البقع الناتجة على غشاء رقيق من النَّيلون. أَضيفوا مسبارا probe جينيا اشعاعيا، وصوِّروا فتكون النتيجة بصمة DNA.