بدأت الدراسات القائمة على وضع تسلسل الحمض النووي الريبي للخلايا المفردة في الكشف عن مجموعاتٍ من أنماط التعبير الجيني في الخلايا. ومع ذلك، لطالما كان من الصعب على العلماء التعرُّف على جميع الأنماط الجزيئية للخلايا بشكلٍ منهجي، وتحديد مواقعها في كل عضو؛ من أجل وضع أطلسٍ جزيئي كامل للخلايا.
وفي البحث المنشور، استخدم الباحثون تقنيات تحديد تسلسل الحمض النووي الريبي للخلايا المفردة، سواء القائمة على القُطيرات أَم تلك المعتمِدة على صفائح المُعايَرة، واستعانوا بها في تحليل قُرابة 75 ألف خلية بشرية منتشرة في جميع حجيرات الأنسجة الرئوية والدم الساري في الجسم، كما عمدوا إلى تطبيق نهجٍ متعدد العناصر لوسم الخلايا. وقد انتهوا إلى نتائج مكَّنتهم من وضع أطلسٍ شامل لخلايا الرئة البشرية.
وفي ذلك الأطلس، يحدد الباحثون أنماط التعبير الجيني والمواقع التشريحية لعددٍ من مجموعات الخلايا في الرئة البشرية، يبلغ 58 مجموعة، تضمُّ 41 نوعًا معروفًا من الخلايا (من أصل 45 نوعًا)، إضافةً إلى 14 نوعًا جديدًا. ويُبيِّن هذا الأطلس الجزيئي الشامل الوظائف الكيميائية الحيوية لخلايا الرئة، فضلًا عن عوامل النسخ والواسمات اللازمة لتخليق تلك الخلايا ومتابعتها. كما يُحدِّد الأطلس الأهداف الخلوية للهرمونات السارية في الدم، ويتنبأ بتفاعلات التأشير الموضعية، وعمليات توجيه الخلايا المناعية. وإضافةً إلى ذلك، يحدد الأطلس أنواع الخلايا التي تؤثر فيها جينات أمراض الرئة وفيروسات الجهاز التنفسي تأثيرًا مباشرًا.
ومن خلال المقارنة بين بيانات البشر والفئران، حدَّد الباحثون 17 نوعًا جزيئيًّا من أنواع الخلايا، اكتُسِبَ بعضُها وفُقد بعضها الآخر خلال عملية تطوُّر الرئة، إلى جانب أنواعٍ أخرى مرّت أنماط التعبير الجيني فيها بتغيراتٍ جوهرية. وهو ما يُفصح عن أنَّ أنواع الخلايا، وأنماط التعبير الجيني الخاصة بها، قد اتسمت بدرجة عالية من المرونة خلال تطور العضو. ومن مظاهر تلك المرونة تبادُل أنماط التعبير الجيني فيما بين أنواع الخلايا.
وهكذا، يوفر لنا هذا الأطلس الأسس الجزيئية اللازمة لدراسة كيفية اكتساب خلايا الرئة لهَوِيّاتها ووظائفها، وكذلك تفاعلاتها خلال عمليتَي النمو، وتركيب الأنسجة، وكيفية تغيُّر تلك الخلايا أثناء التعرُّض للمرض والتطور.
المصدر: https://arabicedition.nature.com/journal/2020/11/s41586-020-2922-4/%D8%A3%D8%B7%D9%84%D8%B3-%D8%AC%D8%B2%D9%8A%D8%A6%D9%8A-%D9%84%D8%AE%D9%84%D8%A7%D9%8A%D8%A7-%D8%A7%D9%84%D8%B1%D8%A6%D8%A9-%D8%A7%D9%84%D8%A8%D8%B4%D8%B1%D9%8A%D8%A9%C2%A0
