دراسة طوليّة تكشف عشرات المواضع الوراثية الجديدة المرتبطة بنمو العظام عبر الحياة
فيلادلفيا، 6 يناير 2021 – نجح فريقٌ بحثيّ مُتعدِّدُ التخصُّصات في مستشفى الأطفال في فيلادلفيا (CHOP) في رصد عشرات المواضع الوراثية المرتبطة باكتساب المعادن العظمية، ما قد يمهِّد الطريق لتقدير خطر الإصابة بهشاشة العظام مُبكِّرًا عبر اختباراتٍ جينية. ونُشرت هذه النتائج — التي أتاحتها متابعةٌ طوليّةٌ لمجموعةٍ من الأطفال على مدار سنوات — إلكترونيًّا في مجلة Genome Biology.
تُعَدّ هشاشةُ العظام مرضًا يرتبط بالشيخوخة إلى حدٍّ كبير. ومع ذلك، فإن اكتساب الكتلة العظمية في المراحل المُبكِّرة من الحياة حاسمٌ لبلوغ ذروة الكتلة العظمية المثلى في سنّ البلوغ، ويؤثّر في صحة العظام على امتداد العمر. حتى الآن، ركّزت معظم الدراسات السابقة على المواضع الوراثية المرتبطة بصحة العظام لدى البالغين، في حين لم تُجرَ سوى دراساتٍ قليلة على الأطفال خلال المرحلة الحرجة لنموّ العظام. إضافةً إلى ذلك، اعتمدت دراسات الارتباط الجينومي الشامل (GWAS) على تحديد مواضع وراثية مرتبطة بنموّ العظام، لكن الفهمَ الأحدث للتنظيم المكاني ثلاثيّ الأبعاد للجينوم البشري قد يكشف جيناتٍ سببيّة لم تُكتشف من قبل.
«أردنا إجراء دراسة GWAS تقيس اكتساب المعادن العظمية في نقاطٍ زمنيةٍ متعددة لتوفير بياناتٍ طوليةٍ تغطّي الأعمارَ التي يشهد فيها الهيكلُ العظمي أكبرَ نموٍّ وتطوّر»، قال سترون إف. أ. غرانت، دكتوراه، مدير مركز الجينوميات المكانية والوظيفية ورئيس كرسي دانيال ب. بيرك لأبحاث السكري في CHOP والمؤلِّف الرئيسي للدراسة. «وبفضل هذه الدراسة الطوليّة، اكتسبنا قوّةً إحصائيةً أكبر حتى مع عيِّنةٍ صغيرةٍ نسبيًّا من المشاركين».
ضمّ فريقُ الدراسة خبراءَ في الوراثة وبيولوجيا العظام، وجمع نحو 11,000 قياسٍ لكثافة المعادن العظمية ضمن دراسة كثافة المعادن العظمية لدى الأطفال (BMDCS)، التي ترأستها بابيت إس. زيميل، دكتوراه، نائبةُ مدير برنامج مركز الأبحاث السريرية والترجمية ومديرةُ مختبر التغذية الحيوية في CHOP والمؤلِّفةُ الأولى للدراسة. بعد تحديد المواضع الوراثية المحتملة، استخدم الباحثون منهج «الربط من المتغيِّر إلى الجين» لاستكشاف المتغيِّرات السببية المحتملة والجينات ذات الصلة. ثم أجرَوا تحليلًا معمّقًا لتأثير هذه المواضع في وظيفة الخلايا العظمية. وبهذا حدّدوا 40 موضعًا وراثيًّا — بينها 35 موضعًا جديدًا — مرتبطةً باكتساب المعادن العظمية، وكثيرٌ منها يرتبط بزيادة خطر التعرّض للكسور لاحقًا في الحياة. كما اكتشفوا جينَين مرشَّحَين بدورٍ سببي، وحدّدوا مساراتٍ بيولوجيةً متعددة تُسهم في التباين في اكتساب الكتلة العظمية، وتوجِّه مصير الخلايا بين السلالتين العظميّة والدُّهنية.
«تُعدّ هذه الدراسة واحدةً من دراساتٍ عدّة تُثبت أن هذه المواضع الوراثية تُظهِر تأثيراتها أبكرَ مما كنّا نعتقد سابقًا»، قالت زيميل. «وقد تُساعِدنا نتائجُنا في تحسين التدخُّلات المرتبطة بنمط الحياة، مثل التمارين والتعديلات الغذائية، لدعم صحة العظام مُستقبلًا، وربما تمهِّد الطريق لتطوير تدخُّلاتٍ علاجيةٍ جديدة».
الدعم والتمويل
تمّ دعمُ هذا البحث عبر المنح التالية: R01 HD058886، وعقودٍ مع معهد إيونيس كينيدي شرايفر الوطني لصحة الطفل والتنمية البشرية (NICHD) (N01‑HD‑1‑3228، ‑3329، ‑3330، ‑3331، ‑3332، ‑3333)، ومنحة برنامج CTSA رقم 8 UL1 TR000077، ومنحة NIH/NICHD رقم 1K99HD099330‑01، ومنحة NIH/NHLBI رقم K01HL123612، وكرسي دانيال ب. بيرك لأبحاث السكري، بالإضافة إلى المنحتين R01 HD10040 وR01 HG010067. كما قدّم مجلس البحوث الطبية في المملكة المتحدة (MRC) ومؤسسة ويلكوم (217065/Z/19/Z) وجامعة بريستول دعمًا أساسيًّا لمشروع ALSPAC. وتولّت مرافقُ اللوجستيات والعينات في معهد ويلكوم سانجر وشركة LabCorp (مختبرات أمريكا) توليدَ بيانات GWAS الخاصة بمشروع ALSPAC بدعمٍ من 23andMe. كوزمينر وآخرون، «دراسةُ الارتباط الجينومي الشامل تكشف مواضعَ جديدة وتعرِّف جيناتٍ مرشَّحةً مؤثِّرةً في الاكتسابِ الطولي للكتلة العظمية لدى الأطفال»، Genome Biol، نُشر إلكترونيًّا بتاريخ 4 يناير 2021. DOI: 10.1186/s13059-020-02207-9.
حول مستشفى الأطفال في فيلادلفيا
تأسّس مستشفى الأطفال في فيلادلفيا عام 1855 كأوّل مستشفى مُخصَّص للأطفال في الولايات المتحدة. ومنذ ذلك الحين، التزم بتقديم رعايةٍ استثنائيةٍ للمرضى، وتدريب أجيالٍ من مُتخصِّصي رعاية الأطفال، وقيادة مبادراتٍ بحثيةٍ رائدةٍ أفضت إلى اكتشافاتٍ أفاد منها الأطفالُ حول العالم. ويُعَدّ برنامجُ أبحاث الأطفال في المستشفى من بين أكبر البرامج في البلاد. وإلى جانب برامج الرعاية المُتمحورة حول الأسرة، نال المستشفى — الذي يضمّ 595 سريرًا — اعترافًا بارزًا كمناصرٍ قويّ لصحة الأطفال والمراهقين. لمزيدٍ من المعلومات، يُرجى زيارة
http://www.chop.edu.