ثقافة صحية

ألا وهي خميرة (انزيم) التلوميريس

مقدمة قصيرة

في دورة الماجستير في الباثولوجي والفارماكولوجي التجريبيين في مستشفى همرسميث – جامعة لندن عام 1977 عرّف البروفيسور واينبرين السّرطان بـ(التداخل في المواد الجينية)، وقبله بواحد عشرين عاماً وصف الأستاذ عبد الفتاح الملاح، مدير كلية الصيدلة والكيمياء الملكية – (حينذاك) وأستاذ الكيمياء العضويّة فيها، الدنا DNA  التي لم يمضِ على اكتشاف تركيبها الجزيئي غير ثلاث سنوات (1953) بأنها الربّان أو القبطان الذي يدير دفّة السّفينة (الخلية / الجسم)، وقولهما متطابق وصحيح آنذاك، فالتداخل في عمل القبطان قد يُؤدي إلى اضطراب السفينة وربما غرقها . وكذلك إذا كان الربّان سكرانَ أو تعبان أو مُسهّداً حيث لا يعمل أو لا يستطيع عمل ما يجب عليه فيفـقـد السّيطرة من حيث يدري ولا يدري . فإبدال جين جيد بجين عاطل أو معطوب أو رفع هذا الأخير أو تعطيله عن العمل أو تنشيط جين ضروري نائم أو كسول في عمله في عملية (علاج الجين) قد ينقذ الجسم من مرض خطير . فالعمليات التي تجري في الخلية البشرية أو الحيوانية أو النباتية منظمة جداً بواسطة الجينات المحمولة على الكروموسومات التي هي على شكل خيوط تتكون  من دنا وبروتينات، وأيّ طارئ يؤثر على هذه الجينات فيفقدها وظيفتها من حيث إنتاج البروتين الخاص بها، خميرة (إنزيم) كان أو هورموناً، يؤدي إلى أمراض وعاهات وربما موت . وعندما تنقسم الخلية إلى اثنتين، تنقسم الكروموسومات إلى قسمين متماثلين أيضاً حيث يتوزعان بتساوٍ في الخليتين الناتجتين حامليْـن الجينات معهما، وهذا ما يُسمى بتكاثر الخلايا التي ينمو الجسم من جرائها ويقف عند حدِّه في عمر معين . ولكن انقسام الخلايا يستمر بعدئذ مصحوباً بموت بعضها موتاً طبيعياً ليكون ثمة توازن . وقد يحدث أن تُصاب بعض الجينات، وخصوصاً تلك المسؤولة عن دورة (انقسام) الخلية أو المسيطرة عليها، بتشوه يُفقدها وظيفتها، فيستمر انقسام الخلية دون سيطرة فيكون ورم أو سرطان.

السّرطان

يمكن أنْ يُعرّف بأنَّه تكاثر الخلايا غير المُسيطَـر عليه نتيجة تشوّه جينات خاصة في الخلية تجعلها تفقد وظيفتها الأصلية مثل جينات كابحة / قامعة الأورام .  يكون سريعاً في بعض الحالات وبطيئاً في حالات أخرى، ولكن في كلتا الحالين لا تتوقف الخلايا عن الانقسام، ويسمّى في هذه الحال بالورم الخبيث Malignant  تمييزاً عما يُدعى بالورم الحميد Benign الذي تتوقف الخلايا بعد انقسام غير مُسَيطَر عليه كالشامة Mole مثلاً .

ينشأ السرطان من خلية واحدة، والخلايا الناشئة منها تتراكم على شكل بثرة صلبة Tumour وقد ينتشر بعض من خلايا هذا الورم في اللمف والدم فيسري مع جريانهما، حيث يأخذ بعض منها، وليس كلها (موطناً) في أجزاء أخرى من الجسم فيكوّن ورماً (ثانويّاً) في حالة تُدعي بـ(الانتشار Metastasis ) وهذا هو ما يودي بحياة الإنسان . يتم الانتشار بواسطة جينات خاصّة (تسمح) بانفصال خلايا الورم لتنطلق إلى أماكن أخرى، والحقيقة إن هذه الجينات في حالتها الطبيعية مسؤولة عن (التصاق) الخلايا العادية بعضها ببعض، ولكنها تكون مشوهة في الخلايا السرطانية فتفـقد وظيفتها، لذا تنفصل هذه الخلايا دون سيطرة من هذه الجينات . وثمة جينات أخرى، كما مر سابقاً، تُدعى بالجينات قامعة الورم مثل الجين P-53، ويسمى حارس الجينوم ( الجينوم هو مجموعة الجينات والمواد الجينية في الخلية) يقوم بتصليح العطب الحاصل في الجينات عند حدوثه، فيوقف دورة الخلية لحين إصلاحه، فإن لم يستطع إصلاحه، يأمر الجينات الأخرى بقتل الخلية ويقتل نفسه معها لينقذ الخلايا الأخرى، فلذا سُمِّيَ بالجين الانتحاري . أما إذا أصيب هذا الجين ذاته بعطب يفقده عمله، تُـفـقَـد السيطرة على انقسام الخلية فتتكاثر دون رقابة ويكون الورم . هذا ما يحدث بصورة عامة . ولكن إذا عرفنا أن عمر الخلية العادية (السليمة) محدود بانقسامها، وانقسامها ليس بلا نهاية، فما الذي يجعل الخلية السرطانية أبديّـة لا تموت إلا بموت الإنسان الذي يحملها ؟ السرّ يرجع إلى خميرة اكتشفت قبل ربع قرن تقريباً تسمّى بالتلوميرَيْس Telomerase التي تتوسط بصنع تعاقب مواد نووية تُدعى بالتلومير . وقبل أن نتكلم عن التلوميرَيْس يجب أن نعرف تركيب الكروموسوم والتلومير .

الكروموسوم والتلومير

يتكون كروموسوم الخلية البشرية من جزيئة واحدة من الدنا وبروتينات متعددة . تكون الدنا على شكل خيط ذي نهايتين (طرفين)، أما كروموسوم الخلية الجرثومية (البكتريا) فيكون على شكل حلقة، أي أنّ نهايتيه متصلتان، أو بالأحرى بلا نهاية. ترتبط في نهايتيْ هذه الدنا (كروموسوم الخلية البشرية) مواد نووية صغيرة تتكون من ستّ قواعد نتروجينية ذات تسلسل TTAGGG  ( ثايمين، أدنين وكوانين على التوالي وتسمّى نيوكليوتايد –حجر بناء الدنا) وتسمى تلومير Telomere ( أطلق هذا الاسم هرمان مولـر في الثلاثينات من القرن الماضي مشتقاً من كلمة "Telos" اليونانية التي تعني "نهاية" وكلمة "Meros" التي تعني "جزء")  ويتكرر هذا التسلسل 2000 مرة في نهاية كل كروموسوم، أيْ بنسق TTAGGG…TTAGGG..TTAGGG… ويعاد هذا التعاقب ألفيْ مرة في كل نهاية من نهايتيْ الكروموسوم . هذه التلوميرات تفصل الكروموسومات بعضها عن بعض، ولولاها (كما لاحظت بربارا ماكلينتوك في الثلاثين من القرن المنصرم) لالتصقت الكروموسومات المجاورة وسببت تشوهاً في الخلية يؤدي إلى الموت . ولكن عندما ينقسم الكروموسوم في دورة الخلية يفقد بعضاً من هذه التلوميرات التي لا تُعوّض فتتقلص سلسلة التلومير عند كل انقسام  حتى لا يبقى إلا قليل منها فلا ينقسم الكروموسوم ولا تنقسم الخلية فتموت ويتضاءل الجسم حجماً عند فقدانه الخلايا في مرحلة الشيخوخة والعمر المتقدم . فموت الخلية هنا هو طبيعي ويسمى (موت الخلية المُبَرمَج) . فخلايا الطفل تنقسم حواليْ مائة مرة قبل أن تموت، بينما خلايا الشخص ذي السبعين عاماً تنقسم بين 20 إلى 30 مرة قبل أن تموت . إن تقلص التلوميرات يقلّص عمر الإنسان . ولكن هذه التلوميرات قد تُعوَّض، أي تُضاف إلى الكروموسوم عند ما تكون ثمة خميرة في الخلية تسمى التلوميريس، التي  تنتج هذه التلوميرات، فتعيش الخلية مدة أطول ما دامت التلوميريس موجودة وقد تكون أبدية لا تموت كالخلية السرطانية .

التلوميرَيْس

عند بحثها في تعاقب التلوميرات في جرثومة تتراهايمينا Tetrahymena (وهي بكتريا ذات خلية واحدة تعيش في مياه الأحواض وغيرضارة في أكثر الأحايين) في أوائل الثمانينات من القرن الماضي وجدت إليزابيث بلاكبيرن أنّ تكرار التلوميرات قصير جداً، إذ لا يتجاوز السبعين تكراراً . ولكنَّها وكارول گرايدر عام 1984، عند مزجهما خلاصة هذه البكتريا مع تلومير مُصَنَّع، وجدتا أنَّ هذا التلومير المُصنَّع قد ازداد طولاً . فاكتشفتا أنَّ لهذه الخميرة اليدَ الطولى في تكوين التلوميرات وحفظ الخلية من الموت . وبعد بضع سنين من اكتشافهما، أخذ الباحثون يدرسون هذه الخميرة، وجودها، تركيبها، ماهية عملها ودورها في السّرطان واستغلالها في إطالة عمر الإنسان . التلوميرَيْس، كالخمائر الأخرى المعروفة التي تتكون من بروتين بصورة عامة، تتكون من بروتين ومن رنا RNA، وهذا الأخير هو المسؤول عن تكوين التلوميرات، حيث تضع هذا الخميرة الرنا على أحد خيطيْ الدنا للكروموسوم (يتكون من خيطين من الدنا ملتفين حول بعضهما ولكنهما ينفصلان عند التضاعف/التكرار في دورة الخلية)، فتضع الرنا عليه نيوكليوتايد من (دنا) واحدة بعد أخرى حتى يكتمل التلومير وبهذا تكون للكروموسوم نهاية (جديدة)، فتنسحب التلوميريس بعد هذا إلى هذه النهاية (الجديدة) لتكرّر ذات العمل وتصنع نهاية (جديدة) أخرى، وهكذا تطول سلسلة التلوميرات وتنقسم الخلية إلى الأبد مع احتفاظها بالتلوميرات في كروموسوماتها ما دامت التلوميريس موجودة فيها . وقد اكتشف كريك مورين عام 1989 أن الخلية السرطانية، عند زرعها، تعيش أجيالاً طويلة لاحتوائها على خميرة التلوميريس، عكس الخلية الطبيعية التي لا توجد فيها هذه الخميرة أو تكون موجودة ولكنها عاطلة، التي عاشت فترة محدودة  في نفس الظروف. ولما كانت البكتريا تملك هذه الخميرة، فهي تتكاثر بلا نهاية . فالتجارب التي أجراها ليانغ يو ورفاقه في مختبر بلاكبيرن عام 1990 بيّنت أنَّ تتراهايمينا مثلاً، تحتاج إلى هذه الخميرة لبقائها مدى الحياة، وعندما غُيِّر تركيبُها أخذ ت التلوميرات تتقلص وتنكمش أعقبها موت الخلية . فالكروموسومات الموجودة في الرجل المسن تكون أقصر مما هي عليها في الشاب، لتقلص التلوميرات فيها . لذا يكون إنتاج الخلايا الجديدة في الشيخوخة أقلّ، وهذا ما يجعل الجروح والأمراض تتطلب وقتاً أكثر للشفاء . إن (شيخوخة التضاعف)، أي بطء تكرار أو تولّد الكروموسوم، كما أطلق عليه ليونارد هاي فليك، تلعب دوراً، إن لم تكن الأهم، في شيخوخة الإنسان، لأنها الساعة التي تحدد العمر . هذا ينطبق على الخلايا الجسمية، كاليد والقلب والرئة وغير ذلك، ولكن ليس على خط الخلايا الجنسية (مصدر الحيامن والبيوض والخلايا الأولية Stem cells ) حيث يُعوّض فيها التلومير، لوجود الخميرة تلوميريس فيها أو ربما خميرة أو خمائر مجهولة لم تُكتَشفْ بعد . أما الخلايا السرطانية، فهي خلايا طبيعية تشوَّهت فيها الجينات لعوامل كيميائية، فيزيائية أو إشعاعية، فتخلصت من سيطرة الجينات عليها فأخذت تتكاثر دون رقيب . والغريب في الأمر أنها بعد تحوّلها إلى خلية سرطانية، تأخذ التلوميرَيْس بالعمل فيها لإدامة تكاثرها وبقائها، وإلاّ لقصرت التلوميرات وتلاشت الخلية . ففي عام 1994 برهن لفيف من العلماء بينهم هارلي (أحد مستنسخي الشاة دولي عام 1996) أنَّ هذه الخميرة موجودة في خلايا سرطان المبيض في المرأة . وبعدها وجد هارلي وجيري شاي أنها موجودة في 90% من حالات السرطان المختلفة التي فحصوها . وكانت ثمة تخمينات حول وجودها، منها أنها موجودة بصورة خاملة (غير فعالة) أو الجين الذي ينتجها (مطفأ) في الخلية الطبيعية، ولكنها تكون فعالة أو (يتقد) جينها عندما تتحول الخلية العادية إلى سرطانية بفعل التأثيرات التي أدت إلى هذا التحوّل . ومما يدعو إلى الاستغراب أن خط الخلايا الجنسية في الجنين (ينتج) التلوميريس إلى أن يكمل الجسم تماماً فيتوقف إنتاج التلوميريس في معظم الخلايا الجسمية فتأخذ الخلايا بالانقسام والتلوميرات بالتقلص إلى أن تنطلق إشارة تمنع الخلية من الانقسام وتكون السيطرة. أما إذا (حجبت) المادة المشوّهة هذه الإشارة أو جعلت الخلية لا تكترث لها، فالانقسام يستمر فيتكوّن الورم . وهناك احتمال آخر هو إنْ (فُقدت) التلوميرات بأكملها نتيجة المواد المشوّهة، فيكون التصاق الكروموسومات، كما سبق ذكره، وتكون الفوضى في الفعالية والإنتاج في الخلايا ويكون الورم . ولكنْ أيّاً كان السبب في حدوث السرطان، فإنّ التلوميريس موجودة في خلاياه . لذا يبحث العاملون في هذا المضمار على (تصميم) عقار يقضي على التلوميريس لعلاج السرطان. ولكن المشكلة أن بعض الخلايا العادية يوجد فيها التلوميريس وتحتاجها لفعاليتها، فسيتعارض هذا مع استعمال هذا العقار لأنه سيقضى على هذه الخلايا الطبيعية أيضاَ. وإذا كان نقصان التلوميريس يُسرّع في (شيخوخة التضاعف)، فهو أيضاً يُسرِّع في شيخوخة الأنسجة التي تعتمد على خلايا جديدة تكون التلوميريس عاملاً هاما في إدامتها وصحتها، لذا يكون إنتاج مثل هذا الدواء عبثاً. وعلى العكس يعمل علماء منذ أكثر من عشر سنوات على إطالة العمر بتنشيط التلوميريس في الخلايا الطبيعية بالسيطرة على الجين الذي يتوسط بإنتاجها، فيكون من السهل أن يعيش الإنسان مائة وثلاثين عاماً بصحة جيدة . ولكن المشكلة التي يجابهونها، هي إمكانية (الإفلات) من السيطرة على هذا الجين، فتستمر التلوميريس بالعمل ويستمر انقسام الخلية غير المُسَيطَر عليه ويكون السّرطان بديلاً . ومن هذه الناحية يمكن الاستنتاح أنّ سبب (قصر) عمر الانسان نتيجة  الغمّ أو الضغط النفسي المزمن الذي يسبب إفراز الكورتيزول الذي يثبّط إنتاج التلوميريس ومن ثمّ التلوميرات. فكثرة  وجود التلوميريس يطيل عمر الانسان (مصحوباً)، وليس دائماً، بالسرطان وقلّة وجودها تؤدّي إلى (تقليص) الخلايا العملاقة - تي T فبهذا تقوى الخلايا السرطانية من ناحية وتسبب (القلّة) مرض القلب التاجي وهشاشة العظام وغيرها من الأمراض من ناحية أخرى، فيقصر عمر الانسان. فقلّتها أوكثرتها قد تسبب السرطان.

وللتعامل مع هذه المشكلة وللحفاظ على التلوميرات أكثر ما يمكن، يجب التخلّص أوّلاً من الغمّ المُزمن أو الكآبة الدائمة بقدر المستطاع، لتجنّب إفراز الكورتيزول، بعلاج نفسي أو أيّ شيء آخر.  ثانياً ممارسة الرياضة البدنية المستمرة وثالثاً التغذية الصحيحة. أمّا ما هو هذا الغذاء؟ هناك قائمة طويلة ولكنّ ما يُنصَح به هو: الفواكه والخضروات، وخصوصاً الرمّان، العنب، التفاح، والبروكولي والقرنابيط والفطر والبقوليّات والمكسّرات بأنواعها وهذه كلّها تحوي موادّ قويّة ضدّ الأكسدة. فهي تطيل عمر التلوميرات وتصلّح الخليّة. أما الكحول والمواد الدّهنية واللحوم الحمراء والغذاء المصنّع بكلّ أنواعه، فتصبّ في (تقصير) التلوميرات ومن ثمّ الشيخوخة المبكّرة وموت الخليّة. وما يجدرذكره أنّ تلوميرات الخلايا الجذعيّة يزيد طولها خلال فترة الصوم عن الطعام ولكنّه يبقى ثابتاً إذا كانت فترة الصوم عن الطعام طويلة. والخلايا الجذعيّة هي الخلايا (الأوّليّة) التي تتحوّل إلى أيّ نوع من خلايا الجسم .

د. بهجت عباس