كيف تصلح الخلية أعطاب حمضك النووي وتحارب السرطان؟ الجواب عند الفائزين بنوبل للكيمياء لعام 2015.

منحت الأكاديمية السويدية للعلوم جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2015 لكل من (توماس ليندال Tomas Lindahl) من معهد فرانسيس كريك Francis Crick ومختبر كلير هول Clare Hall – المملكة المتحدة، و (بول مودريتش Paul Modrich) من معهد هوارد هيوز Howard Hughes الطبي وكلية الطب في جامعة دوك Duke University - الولايات المتحدة الأمريكية، و (عزيز سانكار Aziz Sankar) من جامعة كارولينا الشمالية - الولايات المتحدة الأمريكية عن دراساتهم لميكانيكة إصلاح أعطاب الحمض النووي الرايبوزي منقوص الأوكسجين.

لقد مُنح العلماءُ الثلاثة جائزةَ نوبل لتَمكنهم من رسمِ الخارطة الجزيئية لطريقة إصلاح الخلايا الحية لحمضها النووي DNA وقدرتها على إنقاذ معلوماتها الوراثية. ويقدم هذا العمل معلومات أساسية عن وظائف الخلايا الحية كما يساعد على تطوير علاجات جديدة لمرض السرطان.

يتم كل يوم تدمير حمضنا النووي منقوص الأكسجين DNA بفعل الأشعة فوق البنفسجية، والجذور الحرة، والمواد المسرطنة. وحتى في غياب تلك العوامل المؤذية فإن الـ DNA معروف بأنه جزيء غير ثابت تلقائياً، حيث تحدث آلاف التغيرات في جينوم الخلية بشكل يومي. بالإضافة إلى ذلك، قد تحدث عيوب في الـ DNA في عملية النسخ أثناء انقسام الخلية، وهي عملية تحدث ملايين المرات يومياً في جسم الإنسان.

إن السبب وراء عدم تحلل مادتنا الوراثية إلى فوضى كيميائية تامة هو وجود أنظمة جزيئية معينة تراقب باستمرار الـ DNA وتقوم بإصلاحه. وقد جاءت جائزة نوبل هذه السنة تقديراً لجهود العلماء الثلاثة في الكشف عن الآلية التي تتم بها هذه العملية الدقيقة على المستوى الجزيئي.

لقد اعتقد العلماء في بداية السبعينيات أن جزيء الـ DNA هو جزيء غير مستقر للغاية، لكن توماس ليندال أشار إلى أن الـ DNA يتحلل بمعدل يجعل تطور الحياة على سطح الأرض مستحيلاً، وقادته هذه الفكرة إلى اكتشاف آلية جزيئية تُدعى "إصلاح نزع القواعد" base excision repair تقاوم بشكل مستمر انهيار حمضنا النووي.

وقام أيضاً عزيز سانكار برسم خارطة إصلاح نزع النيوكليوتيد هذه، الآلية التي تقوم بها الخلايا بإصلاح عطب الـ DNA الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية. لقد تبين أن الأشخاص المولودين بخلل في آلية الإصلاح هذه أكثر عرضة للإصابة بسرطان الجلد عند تعرضهم لأشعة الشمس. تستخدم الخلية هذه الآلية أيضاً لإصلاح التخريب الناتج عن المواد المسببة للسرطان بالإضافة إلى مسببات أخرى.

أما بول مودريتش فقد قام بدوره بإيضاح الكيفية التي تقوم بها الخلية بإصلاح الأخطاء التي تحدث عند نسخ الـ DNA أثناء الانقسام الخلوي. إن هذه الآلية المسماة "إصلاح عدم التوافق" mismatch repair تقلل من تكرار الخطأ أثناء عملية نسخ الـ DNA بحوالي ألف ضعف، والعيوب الوراثية في هذه الآلية تعرف بكونها سبب لأحد المتغيرات الوراثية لسرطان القولون.

لقد أضاف الحائزون على جائزة نوبل في الكيمياء لهذا العام معلومات أساسية وهامة جداً في كيفية أداء الخلية لوظيفتها، يمكن استخدامها في تطوير علاجات جديدة لمرض السرطان.

• توماس ليندال: مواطن سويدي ولد عام 1938 في ستوكهولم في السويد. حصل على شهادة الدكتوراه عام 1967 من معهد كارولينسكا في السويد. شغل منصب بروفيسور الكيمياء الطبية وكيمياء وظائف الأعضاء في جامعة غوتنبيرغ بين عامي 1978-1982. يشغل الآن منصب كبير الباحثين في معهد فرانسيس كريك ومدير أبحاث السرطان في مختبرات كلير هول في هيرتفوردشاير في المملكة المتحدة.

هنا

• بول مودريتش: مواطن ولد عام 1946. حصل على شهادة الدكتوراه عام 1973 من جامعة ستانفورد في الولايات المتحدة الأمريكية. يشغل الآن منصب باحث في معهد هوارد هيوز الطبي وبروفيسور في الكيمياء الحيوية في كلية الطب بجامعة دوك في درهام في الولايات المتحدة الأمريكية.

هنا

• عزيز سانكار: مواطن تركي – أمريكي ولد عام 1946 في سافور في تركيا. حصل على شهادة الدكتوراة عام 1977 من جامعة تكساس، دالاس في الولايات المتحدة الأمريكية. يشغل الآن منصب بروفيسور في الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية في كلية الطب بجامعة كارولينا الشمالية في الولايات المتحدة الأمريكية.

هنا

• مقدار جائزة نوبل: 8 مليون كرون سويدي توزع بالتساوي بين الفائزين الثلاثة.