تجارب جينات الساعة البيولوجية تتُوِّج 3 علماء أميركيين

احتكرت أميركا جائزة "نوبل" للطب لعام 2017. وفاز بها أمس، الإثنين، ثلاثة أساتذة جامعيّين، اختصوا ببحوث عن الجينات التي تنظّم عمل "الساعة البيولوجيّة"، التي تدق في دواخل الجسد، وتجعله متفاعلاً بقوة مع تعاقب الليل والنهار. إذ لا يحمل الليل النوم وحده، بل يقلب نشاط الجسم وهرموناته وحرارته وطاقته وتخزين وقوده إلى اليوم التالي، وغيرها. وكذلك يطيح زلزاله يقظة الدماغ، ويفعّل نشاطات متنوّعة فيه، ويولّد أيضاً ظاهرة الأحلام المستعصية على التفسير البيولوجي المباشر.

في المقابل، لم تستعصِ أسرار استجابة جينات الإنسان لتعاقب النور والظلمة، على جيفري هول (مواليد نيويورك 1945)، ومايكل روزباش (أوكلاهوما 1944)، ومايكل يونغ (ميامي 1949). ويلاحظ التقارب في الأعمار السبعينيّة تقريباً للفائزين بالجائزة التي كان أصغر من حازها هو مكتشف الأنسولين فريدريك بانتنغ، في سن 32 عاماً.

وفي الاستجابة لانبلاج الشروق وعتمة الغياب، يشبه البشر النباتات والأزهار والثديّيات، بل معظم الكائنات الحيّة المتطوّرة. وفي الليل، ينخفض مستوى حرق الطاقة، وتتدنّى حرارة الجسم الذي يلاحق كل وحدة حراريّة (كالوري) في الطعام، كي يخزّنها ويحتفظ بها ليحرقها عند العمل والنشاط في ضوء النهار التالي.

"باستخدام ذبابة الفاكهة نموذجاً بيولوجيّاً، تمكّن العلماء الثلاثة، من عزل الجين الذي يتحكّم بالإيقاع البيولوجي الطبيعي في جسمها. ثم عرفوا أنّه يراكم بروتيناً معيناً في خلايا الجسم أثناء النهار، ويعمل على تفكيكه في الليل. وفي خطوات لاحقة، تعرّف العلماء إلى بروتينات أخرى تساهم في تلك العملية... وبالتدريج، صرنا نعرف أن هناك ساعات بيولوجيّة تعمل بآليات متشابهة في الكائنات المتعددة الخلايا، وضمنها الإنسان".

وتكفي الكلمات السابقة التي وردت في بيان "أكاديميّة كارولينسكا" عن الجائزة، دليلاً على امتداد تجاوب الكائنات الحيّة مع تعاقب النور والظلمة. ومع دخول الإنسانيّة عصر الطيران قبل قرن ونيّف، برزت ظاهرة أخرى متّصلة بـ "ساعة الليل والنهار" البيولوجيّة المنبثّة في الجسم، هي ظاهرة "التلكؤ النفّاث". فبفضل الطائرات، صارت أجساد البشر تتنقّل بسرعة نفّاثة بين مناطق جغرافيّة، يختلف إيقاع الليل والنهار فيها عن الأخرى، فيما تستمر الساعة البيولوجيّة الداخليّة في إيقاعها التقليدي. وبذا، يحدث تفاوت بين الوقت الذي يعيش فيه الجسم، في مقابل ذاك الذي تحتسبه دقّات الساعة البيولوجيّة الداخليّة. ومن يسافر غرباً، يصل إلى أطراف النهار فيما يكون جسمه مستغرقاً في الليل، والعكس بالعكس.

في سبعينات القرن العشرين، استُهِلّت البحوث العلميّة الأولى عن الساعة البيولوجيّة. وفي عام 1984، نجح جهدان مستقلان لهال وروزباش (آنذاك، عمل كلاهما بتآزر في جامعة برانديز في بوسطن) ويونغ (كان آنذاك في جامعة روكفلر في نيويورك)، في عزل الجين المسؤول عن ضبط الساعة البيولوجيّة. وسمّوه "بيريود" بمعنى الزمن. كما أطلقوا على البروتين الذي يصنعه اسم "بير". وبعدها، تمكّن هال وروزباش من التعرّف إلى آليّة عمل الجين "بيريود"، واستطراداً كيفيّة استدامة عمل الساعة البيولوجيّة. ولاحظا أن البروتين "بير" يتراكم خلال النهار، فيوقف عمل الجين "بيريود" الذي يركّبه أصلاً! وفي الليل، تنعكس الآية. ويتفكك البروتين "بير" تدريجاً، فيتلاشى تأثيره في الجين الذي يعاود عمله مع إطلالة فجر جديد.

وهناك ثنية أخرى تتمثّل في أنّ الجين المتحكّم بالساعة البيولوجيّة، يكون ضمن الحمض الوراثي (دي آن إيه) في قلب نواة الخليّة. وفي المقابل، لا يحتفظ الجين "بيريود" بالبروتين "بير" في النواة، بل ينقله خارجها بواسطة مكوّنات جينيّة مختصة بتلك الحركة. وكذلك ينقل البروتين "بير" مؤثّراته كي تتراكم على الجين "بيريود" في نواة الخليّة، مستخدِماً مكوّنات جينيّة مختصة بذلك. ألا يشبه ذلك عمل التروس الصلدة في الساعة الحديديّة؟

وفي عام 1994، تعرّف يونغ إلى المكوّن الجيني المسؤول عن حركة التنقّل بين الجين والبروتين، وسمّاه بلفظة "تايمليس" التي تعني "ما لا زمن له"، لأنّه يعمل على استدامة عمل الساعة البيولوجيّة، عبر حركتَي التراكم والتفكّك. وتكاملت صورة تركيب الساعة البيولوجيّة للجسم، بمكوّناتها التي تضمن عملها وآليات استمرارها طيلة العمر تقريباً. ويشار إلى أن الساعة البيولوجيّة، تتعرّض إلى شيء من الخلل في الشيخوخة. والأرجح أن من نالوا الجائزة وصلوا إلى عمر يحسّون فيه يوميّاً بتلك المعاناة.