تمكن علماء من المركز الطبي في جامعة تكساس جنوب الغربية UT Southwestern Medical Center وبعد الكثير من الدراسات من فك شيفرة التركيب الذري لإنزيم PRC2 والذي يعتبر إنزيم معقد التركيب (يتكون من عدة سلاسل بروتينية) ويلعب دورًا في تكوين عدة أنواع من السرطان وبشكل خاص سرطان الدم. يُعتبر إنزيمPCR2 أو Polycomb Repressive Complex 2(متعدد الأمشاط القمعي 2) المنظم الرئيسي الذي يلعب دورًا في تطور أجسادنا والمتحكم بأنماط التعبير الجيني عبر تغيير تركيبة الكروماتين Chromatin – مركب حيوي يتكون من إرتباط البروتينات مع الحامض النووي DNA – وكإنزيم معقد التركيب يقوم PRC2 بتحوير الجزء البروتيني من الكروماتين فيتسبب هذا التغيير بإسكات ذلك الجين (عملية ايقاف التعبير ). حيث ترتبط التغييرات التي تحصل في عمليات التنظيم التي يقوم بها هذا الإنزيم, والتي تحصل عادةً نتيجةً لطفرة في جينة الإنزيم ذاته, بتكوين الاورام السرطانية كاللمفوما Lymphoma (سرطان الخلايا الليمفاوية) واللوكيميا وأورام الدماغ وأمراض أخرى تشمل متلازمة ويفرWeaver syndrome وهي تشوه خلقي نادر ترتبط بالنمو السريع والتشوهات في العظام وتأخر النضج لدى المصاب.
وقد قال الدكتور شن ليو Dr. Xin Liu الباحث الرئيسي وأستاذ مساعد في مجال طب التوليد والوراثة الخلوية و كذلك في مجال الفيزياء الحيوية في جامعة تكساس “إن اكتشافنا هذا يقربنا كثيرًا من فهم كيميائية عمل الإنزيم PRC2 في الخلايا الطبيعية وكيف يمكن لطفرة في الجين أن تسبب المرض” .وقد نشر هذا الاكتشاف في مجلة Science بتاريخ 16\10\2015. كما وضح الدكتور ليو Dr. Xin Liu, والذي هو ايضا عضو في مركز سيسيل هاورد اند ايدا لعلوم الأحياء التكاثريةCecil H. and Ida Green Center for Reproductive Biology Sciences ومركز هارولد س. سايمون لابحاث السرطان الشاملة Harold C. Simmons Comprehensive Cancer Center ومؤسسة و.و. كاروث جونير W.W. Caruth Jr, ” إن انتاج كميات كبيرة جدًا او قليلة جدًا من إنزيم PRC2 في الخلايا يقوم وبشكل غير متوقع بتحفيز او إيقاف التعبير الجيني والذي ينعكس على اداء الخلايا بشكل سلبي. حيث ان هذه الدراسة توضح كيفية الحفاظ على تنظيم المستوى الطبيعي لعمل إنزيم PRC2
كما أوضح الدكنور ليو بأن هذا الاكتشاف يُعرّفنا على طرق عمل انزيم PRC2 المختلفة, والتي بدورها تساعد في فهم القاعدة الكيميائية للأمراض ذات الصلة بفعالية هذا الانزيم والتي ستساهم في تطوير طرق علاجية جديدة لهذه الأمراض. وأضاف “بالتاكيد, سنقوم بالكثير من الأبحاث السريرية والتي ستستهدف هذا الانزيم, كما نعتقد إن عملنا سيسلط الضوء على هذه الدراسات ودراسات اخرى في مجال تطوير العلاجات عبر معرفة كيفية عمل الانزيم على المستوى الذري”. وعلى وجه التخصيص, أشار الدكتور ليو بأن هناك عمليات تطوير لأدوية صغيرة الجزيئات كي تثبط عمل هذا الإنزيم كعلاج لبعض حالات سرطان الغدد اللمفاوية. وقد أتثبت هذه الأدوية فعاليتها, منذ أن تم اكتشاف دور إنزيم PRC2 فوق الفعال في تطوير هذه الانواع من الاورام السرطانية.
إن هذه الاكتشافات تعتبر قاعدة الانطلاق لأبحاثٍ أخرى حول كيفية عمل وتنظيم فعالية هذا الإنزيم في كل من الخلايا السليمة والمصابة . ومن بين الخطوات القادمة سيقوم فريق الباحثين بقيادة الدكتور ليو بدراسة كيفية تنظيم عمل الإنزيم خلال تفاعله مع الكروماتين وكيف يمكن لهذا المركب أن يتفاعل مع باقي البروتينات في الخلايا في حالة ارتباطه بالكروماتين او عدمه. حيث سيسهل الطريق نحو فهم أعمق لوظيفة إنزيم PRC2 ومخاطر سوء تنظيمه في أجسادنا. من وجهة نظر علمية فإن هذا البحث يعتبر رياديًا في مجال أبحاث السرطان. حيث أثمرت هذه الدراسة والتي دامت لأربعة أعوامٍ عن معرفة التركيب الذري ثلاثي الأبعاد وبدقة عالية للإنزيم المأخوذ من خلايا الفطر. وقد تم الحصول على بعض المركبات المعروفة بتنظيمها لعمل الإنزيم في الخلايا الطبيعية او السرطانية بصورة فعالة. كما أن هذه الدراسة لا توضح المكيانيكية الجزيئية التي يعمل بها الإنزيم خلال عمليات تحفيز التفاعلات الكيميائية وتنظيمها وحسب, ولكن أيضًا توفر الاطار التركيبي لعلاجات السرطان مستقبلا.
وقد قال الدكتور جياو Dr. Lianying Jiao باحث ما بعد الدكتوراة في مختبر الدكتور ليو Dr. Xin Liu ومؤسس هذه الدراسة “لقد قمنا باستخدام تقنية التحليل الجزيئي عبر جهاز الأشعة السينية للتصوير البلوري X-ray Crystallography المنتشرة بشكل واسع, وقد بُنِيَ الاستنتاج اعتمادًا على أنماط حيود الأشعة السينية عبر بلورات الإنزيم PRC2 التي تولدها مسرعات الجسيمات (الدورانية) التزامنية Synchrotron Particle Accelerators ” . كما قام كلٌ من معهد تكساس للأبحاث ووقاية السرطان Cancer Prevention and research Institute of Texas ومؤسسة ويلش The Welch Foundation ومؤسسة ريتا الين The Rita Allen Foundation ومعهد الصحة الوطني The national Institute of Health بتقديم المنح لدعم الدراسة. وكذلك فقد حصل الدكتور ليو Dr. Xin Liu على الدعم أيضًا بصفته عضو في مؤسسة و.و. كاروث جونير للطب الاحيائي W.W. Caruth Jr. في جامعة تكساس جنوب الغربية UT Southwestern ومن مركز سيسيل هاورد اند ايداCecil H. and Ida Green ضمن برنامج تدريب علوم الاحياء التكاثرية Reproductive Biology Sciences.حيث استخدمت الدراسة مصدر الفوتونات المتقدم في مختبر ارجون الوطني Argonne National Laboratory ومصدر الضوء المتقدم في مختبر لورانس بيركلي الوطني Lawrence Berkeley National Laboratory المدعومان من قسم الطاقة في المكتب العلمي الامريكي U.S. Department of Energy Office of Science
