برنامه جدید NIH به دنبال کشف و فهرست نویسی وسعت موزائیسم جسمانی در بافت های انسانی است

مؤسسه ملی بهداشت برنامه جدیدی را راه اندازی کرده است، شبکه مشترک صندوق مشترک موزائیسیسم سوماتیک در سراسر بافت های انسانی (SMaHT) که هدف آن تغییر دانش ما در مورد میزان تنوع ژنتیکی در سلول ها و بافت های بدن ما است. موزائیسم سوماتیک نوعی تنوع ژنتیکی است که زمانی ایجاد می شود که سلول های جسمی (غیر تولید مثلی) ما از نظر ژنتیکی با یکدیگر متفاوت باشند. این تنوع ژنتیکی جسمی زمانی رخ می دهد که برخی از سلول های ما تغییرات DNA را در طول زمان انباشته می کنند. موزائیسم سوماتیک می تواند نحوه عملکرد سلول ها را تغییر دهد و ممکن است بر رشد انسان، بیماری، پیری و سایر اقدامات فیزیولوژیکی در طول عمر تأثیر بگذارد. شبکه SMaHT، با جوایز مجموعاً 140 میلیون دلار در طول پنج سال، در انتظار در دسترس بودن بودجه، به دنبال کشف و فهرست نویسی وسعت موزائیسیسم سوماتیک در بافت های انسانی است.

“از آنجایی که موزائیسم سوماتیک می تواند در هر نوع سلولی در بدن ما رخ دهد، می تواند تأثیرات گسترده ای بر سلامت ما داشته باشد. گستردگی گستردگی موزائیسم باعث می شود که تنها یک موسسه یا مرکز NIH به تنهایی به آن رسیدگی کند.دکتر رابرت آیزینگر، سرپرست بخش هماهنگی برنامه، برنامه ریزی و ابتکارات استراتژیک NIH، که حمایت مالی و رهبری مشترک را برای شبکه از طریق صندوق مشترک NIH ارائه می کند، گفت.این امر باعث می‌شود که مطالعه موزاییک‌سازی جسمانی برای یک برنامه صندوق مشترک NIH مناسب باشد، زیرا برای تسریع تحقیقات در چارچوب مأموریت گسترده NIH تأسیس شده است.“

اگرچه موزاییک جسمانی می تواند در همه بافت ها رخ دهد، یکی از عوامل اصلی سرطان است و می تواند هم به دلیل قرار گرفتن در معرض بیرون و هم فرآیندهای بیولوژیکی درونی خود فرد ایجاد شود، تأثیر کامل آن بر سلامت و بیماری انسان ناشناخته است. شبکه SMaHT با فهرست‌بندی موزائیکیسم سوماتیک در بافت‌های طبیعی انسان، دانش پایه‌ای را ارائه می‌دهد که امکان تحقیق در مورد نقش تنوع ژنتیکی جسمی در رشد و پیری انسان، و همچنین طیف وسیعی از بیماری‌ها و اختلالات، از جمله بیماری‌ها و اختلالات تشخیص داده‌نشده را فراهم می‌کند. مغز، ماهیچه، پوست و سیستم ایمنی بدن. علاوه بر این، با توجه به سهم جهش‌های سلول‌های سوماتیک در سرطان، این تلاش پتانسیل حمایت از هدف پرزیدنت بایدن برای پایان دادن به سرطان را دارد که ما آن را به عنوان بخشی از Cancer Moonshot می‌شناسیم.

شبکه SMaHT با غلبه بر چالش‌ها برای مطالعه بخش‌هایی از DNA ما که مدت‌هاست ابزارهای توالی‌یابی DNA سنتی را خنثی کرده‌اند، بر روی پروژه‌های شاخص دیگری مانند پروژه ژنوم انسانی و برنامه Epigenomics صندوق مشترک بنا شده است. به عنوان مثال، تغییرات ژنتیکی خاص سلول و بافت اغلب در جمعیت‌های نادر سلولی رخ می‌دهد و می‌تواند در مناطق تکراری DNA وجود داشته باشد که به سختی قابل اطمینان است. علاوه بر این، میزان موزائیسم سوماتیک در انسان ممکن است تحت تأثیر زمان نسبی تغییر ژنتیکی باشد. شبکه SMaHT فناوری‌های پیشرفته‌ای را برای تشخیص بهتر موزائیسم جسمانی در انواع سلول‌ها و بافت‌های مختلف و در سراسر مراحل زندگی انسان توسعه خواهد داد.

والتر کوروشتز، MD، مدیر موسسه ملی اختلالات عصبی و سکته مغزی NIH (NINDS)، خاطرنشان کرد که “تکنولوژی های پیشرفته برای شناسایی جهش های جسمی، از جمله جهش های ناشی از حرکت عناصر قابل انتقال یا به اصطلاح “ژن های پرش” در طول زمان، باعث می شود. منجر به درک جدیدی از اختلالات مرتبط با افزایش سن شود.”

NIH 22 جایزه برای ایجاد شبکه SMaHT صادر کرده است که اجزای آن عبارتند از:

• مرکز تدارکات برای جمع آوری مجموعه مشترک 10-15 بافت از 150 اهداکننده انسانی پس از مرگ
• مراکز خصوصیات ژنومی برای شناسایی و توصیف تنوع تنوع ژنتیکی جسمانی در بافت ها است
• مرکز تجزیه و تحلیل داده ها برای ایجاد یک کاتالوگ از این تنوع ژنتیکی جسمی و یک میز کار داده برای تجسم و تجزیه و تحلیل تنوع که با ابزارها و پایگاه های داده ژنتیکی موجود ادغام می شود.
• پروژه‌های توسعه ابزار برای ایجاد فناوری‌های جدید توالی‌یابی و تجزیه و تحلیل DNA که به چالش‌ها در تشخیص تغییرات ژنتیکی نادری که در نواحی توالی‌های DNA تکراری و در جمعیت‌های کوچک سلول‌ها رخ می‌دهد، رسیدگی می‌کند.
• مرکز سازمانی برای هماهنگی فعالیت های شبکه و توزیع منابع شبکه بین جامعه پژوهشی.

برای اطمینان از بازنمایی متنوع، شبکه SMaHT از مجموعه ای از اهداکنندگان انسانی که شامل اجداد مختلف و مراحل مختلف زندگی است نمونه برداری می کند. مجموعه متداول بافت‌هایی که از هر اهداکننده جمع‌آوری می‌شود، نشان‌دهنده انواع بافت‌های مختلف در سراسر بدن است و احتمالاً شامل نمونه‌هایی از مغز، خون، پوست، عضله، روده بزرگ، طحال، رحم، مجرای دفران، تخمدان‌ها و بیضه خواهد بود.

شبکه SMaHT یک تلاش گسترده NIH است که با همکاری صندوق مشترک NIH، مؤسسه ملی تحقیقات ژنوم انسانی، مؤسسه ملی سوء مصرف مواد مخدر، مؤسسه ملی علوم بهداشت محیطی، مؤسسه ملی سلامت روان و NINDS مدیریت می شود.