متتبِّعو عمليات إصلاح الحمض النووي يفوزون بجائزة «نوبل» في الكيمياء

Cancer Research UK, HHMI, Zeynep Akyil/Anadolu Agency/Getty Images.

مُنحت جائزة «نوبل» في الكيمياء لعام 2015 في أوائل شهر أكتوبر الماضي لثلاثة باحثين، تقديرًا لأعمالهم حول عمليات إصلاح الحمض النووي، وهم: توماس ليندال، وبول مودريتش، وعزيز سانكار، الذين عملوا على «وضع خريطة لكيفية إصلاح الخلايا للحمض النووي التالف على المستوى الجزيئي، وحماية المعلومات الوراثية»، على حد تعبير الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم في ستوكهولم، المانحة للجائزة.

والحمض النووي هو بمثابة جزيء غير مستقر، يتحلل ببطء مع مرور الوقت. ولكي تستمر الحياة، لا بد من وجود آليات إصلاحية للتصدي لمثل هذه العملية، وهو الأمر الذي أدركه ليندال لأول مرة، حين كان يعمل في معهد كارولينسكا في ستوكهولم في السبعينات. ومنذ ذلك الحين، سجل العديد من العلماء طرقًا كثيرة يتم بها إصلاح الحمض النووي التالف، كما يقول ستيفين ويست، الذي يعمل على عمليات إصلاح الحمض النووي بمعهد فرانسيس كريك بلندن، حيث يعمل ليندال الآن كرئيس فخري للفريق. ويضيف ويست: «يُعتبر مجال إصلاح الحمض النووي مجالًا واسعًا، وكثير منا اعتقد أن جائزة نوبل لن تُمنَح لهذا المجال، حيث يوجد فيه الكثير ممن يستحقون الجائزة». إن آليات الإصلاح الثلاث المحددة التي مُنحت بسببها الجائزة «هي - على الأرجح – الآليات الأكثر أهمية والأفضل فَهْمًا»، على حد قوله.. كما أضاف قائلًا إن الجوائز «ممنوحة عن جدارة».

مهام الإصلاح

سَجَّل ليندال، الذي يُعتبر أحد مؤسسي هذا المجال، عملية يُطلق عليها «إصلاح بحذف قاعدة نيتروجينية»، تقوم فيها إنزيمات معينة بالتعرف على القواعد، وقطْعها، وإصلاحها في جزيء الحمض النووي. ويقول كيث كالديكوت، الذي يدرس عمليات إصلاح الحمض النووي في جامعة ساسيكس في برايتون بالمملكة المتحدة، والذي عمل في مرحلة ما بعد الدكتوراة مع ليندال، إنه يعتقد أن ليندال كان أول مَن «اهتم حقيقة بفكرة أن الحمض النووي يتطلب تدخلًا فعالًا من قِبَل مجموعة من عمليات الصيانة الذاتية؛ للحفاظ عليه في حالته المستقرة».

أما سانكار - الذي وُلد في سافور بتركيا، وقضى أغلب حياته المهنية بالولايات المتحدة، ويعمل الآن في جامعة كارولينا الشمالية في شابيل هيل - فقد عمل في الثمانينات على شرح كيفية استخدام الخلايا للإنزيمات؛ لإصلاح تلف الحمض النووي الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية، أو العوامل المسرطِنة الأخرى، من خلال نظام إصلاح يُدعى «إصلاح بحذف نيوكليوتيد».

وفي عام 1989، نشر مودريتش - الذي يعمل بكلية الطب في جامعة ديوك بمدينة دورهام في ولاية كارولينا الشمالية – الأعمال التي قام بها حول آلية ثالثة، هي «إصلاح عدم التطابق»، إذ تتعامل مع الأخطاء التي تحدث أثناء عملية نَسخ الحمض النووي.

وفي شهر سبتمبر الماضي، مُنحَت أيضًا الجائزة المرموقة (جائزة ألبرت لاسكر للبحوث الطبية الأساسية) للأعمال التي أُجريت حول كيفية إصلاح الخلايا لتلفيات الحمض النووي؛ لكنها ذهبت إلى باحثين آخرين، هما إيفلين ويتكن من جامعة روتجيرز في نيو برونزويك بولاية نيو جيرسي، وستيفن إيليدج من مستشفى بريجهام والنساء في بوسطن بولاية ماساتشوستس.

تأثيرات في نطاق أوسع

في مؤتمر نوبل الصحفي في ستوكهولم، أشار ليندال أثناء حديثه للصحفيين إلى أن فهم عملية إصلاح الحمض النووي ستكون له تأثيرات على صحة البشر.. فالأشخاص المصابون بخلل في أنظمة الإصلاح تزداد لديهم مخاطر الإصابة بالسرطان، حيث إن الطفرات المدمرة يمكن أن تُترك دون تصحيح، لكن خلايا السرطان نفسها يمكن أن تنجو من التلف باستخدامها لإنزيمات إصلاح الحمض النووي. ويبدو أن هناك اهتمامًا الآن بالعلاجات التي تستهدف مسارات عمليات الإصلاح تلك في الخلايا السرطانية. فكما يقول ليندال: «نحن بحاجة إلى عمليات إصلاح الحمض النووي، لكن لا يعجبنا وجودها في الخلايا السرطانية».

إن العمل في هذا المجال له تأثير على مجالات أخرى أيضًا؛ فقد أثبت بحث ليندال فعاليته في الثمانينات والتسعينات، حين عمل العلماء لأول مرة على استخلاص وتحليل الحمض النووي القديم. وفي الوقت الحاضر، تُستخدم أنماط تلف الحمض النووي التي قام بوصفها في البداية كطابع أصالة يُظْهِر قِدَم الحمض النووي، وينفي كونه من الملوثات الحديثة. وعلى الجانب الآخر، تَبِعَت جائزة الكيمياء جائزة نوبل في الفسيولوجيا أو الطب، التي مُنِحَت لكل من ويليام كامبل، وساتوشي أومورا، ويويو تو، تقديرًا للأعمال التي قاموا بها حول علاجات الأمراض الطفيلية؛ بينما مُنِحَت جائزة نوبل في الفيزياء لكل من تاكاكي كاجيتا، وآرثر ماكدونالد؛ لإثباتهما أن النيوترينوات لها كتلة.