الدم البشري يؤوي الحمض النووي المكروبي الخالي من الخلايا

اكتشف الباحثون المادة الوراثية المكروبية في عينات البلازما المأخوذة من الأشخاص الأصحاء ومرضى السرطان، وذلك بعد السيطرة على المستويات العالية من التلوث البكتيري في المختبرات والكواشف.

تتواجد معظم المؤشرات الحيوية التي يستخدمها الأطباء لتشخيص السرطان في جسم الإنسان. لكن تتزايد الأدلة على وجود صلة بين الميكروبيوم والأورام الخبيثة مما يتيح الفرصة للنظر في استخدام الحمض النووي المكروبي كطريقة لتحديد المرض وربما للتنبؤ به. نُشرت دراسة في 23 يونيو في مجلة بيولوجيا الجينوم Genome Biology، أظهر الباحثون فيها إمكانية اكتشاف الحمض النووي المكروبي في عينات الدم لدى كلًا من الأشخاص الأصحاء ومرضى سرطان الجلد. 

تقول جينيفر وارجو، جراحة سرطان الجلد في مركز إم دي أندرسون للسرطان في تكساس: “توجد مخطوطة أخرى توضح إمكانية التعرف على البصمات المكروبية في الدم، إلا أن هناك الكثير من الفروق الدقيقة بين استراتيجيات [التعرف] حتى الآن – لا سيما عندما يتعلق الأمر باحتمالية التلوث. بالتأكيد هناك الكثير من الوعود، ولكن ما زلنا في وقت مبكر بالإضافة إلى ذلك يجب تحسين تلك الإستراتيجيات وتوحيدها بشكل مثالي.”

ركز ستيفن وونغ، باحث ما بعد الدكتوراة في مجموعة سارة جين داوسون في مركز بيتر ماكالوم للسرطان في أستراليا، وزملاؤه على المؤشرات الحيوية للسرطان، وخاصة الحمض النووي للورم المنتشر. بعد قراءة التقارير السابقة حول الحمض النووي المكروبي الجائل وارتباطه بأمراض مثل فيروس نقص المناعة البشرية والسرطان، بحث الفريق ما إذا كان بإمكانهم العثور على ذلك في عينات دم الإنسان بأنفسهم أم لا.

أجرى الباحثون تسلسل 16S في الدراسة الجديدة، القائم على فهرسة جينات الحمض النووي الريبي الريبوزومي المكروبي، وذلك على عينات مأخوذة من البلازما والبراز واللعاب من 16 مريضًا مصابًا بسرطان الجلد المتقدم. يقول وونغ إنهم ذهلوا في البداية عندما اكتشفوا وجود بصمة مكروبية في البلازما، لكنهم أدركوا سريعًا أن العديد من المكروبات المكتشفة كانت عبارة عن ملوثات شائعة في بيئة المختبر والكواشف.

شرع الفريق في تشغيل أنظمة مراقبة دون عينات إلى جانب عيناتهم في كل خطوة من العملية. كما تخلصوا من التلوث كجزء من تحليل معلوماتهم الحيوية ووجدوا إشارة حمض نووي مكروبي صغيرة ولكنها تبدو حقيقية في عينات البلازما وكانت مختلفة عن عينات البراز واللعاب. عندما قارن الباحثون الحمض النووي المكروبي الخالي من الخلايا الموجود في 15 شخصًا سليمًا و15 مريضًا بسرطان الجلد، لاحظوا أن البلازما السليمة تحتوي على تنوع أوسع من الأنواع البكتيرية. كما حددوا جنسًا واحدًا كاستيلانيلا – Castellaniella – حيث كان فريدًا بالنسبة للبلازما الصحية، مما يشير إلى احتمالية التمييز بين الأشخاص الأصحاء والمرضى عبر الحمض النووي المكروبي المنتشر يومًا ما.

يقول نديم عجمي، الذي يعمل مع وارجو في إم دي أندرسون، غير المشارك في الدراسة: “التقرير هو مثال آخر على إمكانية العثور على إشارات مكروبية، في الواقع توجد إشارات مكروبية – إلى حد كبير في كل مكان ننظر إليه، التحدي يكمن في اكتشاف صلتها البيولوجية”.

كما أضاف أن تسلسل 16sيعطي معلومات فقط عن البكتيريا وبعض العتائق، ولكن “يجب عدم نسيان المكونات الأخرى لعالم المكروبات أيضًا”. على سبيل المثال “وجود العاثية يمكن أن يغير المظهر البيولوجي للبكتيريا، حيث تحمل العاثية الجينات التي تؤثر على الوظيفة البكتيرية. بالإضافة إلى ذلك، فإن العثور على الكروموسومات والعاثيات البكتيرية يمكن أن يخلق صورة أكثر اكتمالاً لماهية المكروبات.”

تقول ساندرين ميلر مونتغمري، التي كانت جزءًا من فريق بحث عام 2020 أظهر الفريق أن معلومات المكروبيوم من الدم والأنسجة مرتبطة بأنواع مختلفة من السرطان: “عادةً ما يفكر الناس في المكروبات على أنها ملوثات وليست معلومات”. أصبحت ميلر مونتغمري الآن الرئيس التنفيذي ورئيس شركة Micronoma، وهي شركة تكنولوجيا حيوية انبثقت من عمل 2020 وركزت على التنبؤ بالسرطان من خلال تحليل الإشارات المكروبية في الخزعات السائلة مثل عينات الدم. وأضافت: “آمل أن يبحث الآخرون في المكروبيوم المنتشر بحثًا عن أمراض أخرى”. “صحيح أنها كتلة حيوية منخفضة، إلا أن الكتلة الحيوية المنخفضة لا تعني أنها ليست ذات صلة كبيرة”.

مترجم عن: https://www.the-scientist.com/news-opinion/human-blood-harbors-cell-free-microbial-dna-68961

طباعة المقال