باحث عربي يقود ثورة علمية في دراسة حركة الحمض النووي والبروتينات المرتبطة به داخل نواة الخلايا
تمكن فريق بحثي من مؤسسات أوروبية عدة يقوده الباحث المصري بمعهد أغورا لأبحاث السرطان بجنيف د.هيثم شعبان، من تطوير تقنية ثورية، تحت مسمى “رسم خرائط الانتشار عالي الدقة”، والتي يمكنها دراسة حركة الحمض النووي والبروتينات المرتبطة به داخل نواة الخلايا
ولفهم ما فعله الفريق البحثي، تخيل أن لديك خريطة مدينة مزدحمة ومعقدة للغاية، وهذه المدينة في حالتنا هي “نواة الخلية”، والتي تحتوي على الكثير من الشوارع (التي تمثل الحمض النووي) والمركبات (التي تمثل البروتينات الرابطة للحمض النووي)، وتريد أن تفهم كيف تتحرك هذه المركبات في جميع أنحاء المدينة، وعلى وجه التحديد، كيف تتغير حركتها بمرور الوقت.
ولتحقيق ذلك، أعلن الباحثون في دورية “نيتشر بروتوكول” عن أداة مطورة لتتبع وتسجيل حركة البروتينات وتفاعلاتها مع الحمض النووي في نواة الخلية بتفاصيل عالية الدقة.
وتعتمد تلك التقنية على تصوير الحركة بدقة عالية باستخدام تقنيات تصوير مثل الميكروسكوب القرصي الدوراني والميكروسكوب فائق الدقة، ثم يتم استخدام الذكاء الاصطناعي ممثلا في خوارزميات حسابية لتحليل بيانات هذه الحركات وتصنيفها وفقا لمعايير فيزيائية حيوية.
ويقول شعبان: “بواسطة هذه التقنية، تمكنا من اكتشاف وتتبع كيفية تحرك البروتينات في نواه الخلية، بما في ذلك مكان تسارعها أو تباطؤها أو توقفها، كما تمكنا من قياس جوانب مختلفة من حركتها مثل مدى سرعة التحرك، ومدى انحراف الحركة عن المعدل الطبيعي، وباستخدام هذه القياسات، تقوم الأداة بإنشاء خرائط مفصلة لكيفية تدفق حركة البروتينات والحمض النووي في مناطق مختلفة من نواة الخلية”.
وهذه التقنية تتميز بكونها رخيصة الثمن، وسهلة الاستخدام، ولا تحتاج إلى موارد كبيرة أو تدريب كثيف، لكن الميزة الأهم في تقدير شعبان، أنها “ستمكننا من رؤية تفاعلات الخلايا مع الأدوية في الوقت الفعلي، بما يساعد في تحسين العلاج، كما أنها تمثل خطوة هائلة نحو فهم أفضل لحركية الجينوم داخل الخلايا الحية بدقة غير مسبوقة، وبدون تعقيدات”.
