خريطة الجينات الوراثية.. ثورة علمية قد تصبح «كارثة» بشرية

منذ إرساء قواعد مندل، لم تتغير الصورة كثيراً حتى مطلع الألفية الجديدة لينطلق معها علم الجينات، الذى يمثل ثورة العلوم الحديثة، ليس فقط فى مجال الطب بل أيضا فى كل مجالات علوم الحياة ليصبح علاج الأمراض المستعصية، التى تفتك بالبشر فى جميع أنحاء العالم، حلماً قابلاً للتطبيق نتيجة اكتشاف خريطة الجينات البشرية التى تمثل أهم خريطة اكتشفها الإنسان طوال تاريخه.
والجين (Gene) أو المورثة، هى الوحدة الرئيسية فى عملية الوراثة بين الكائنات الحية والمسؤولة عن توريث جميع الصفات للأجيال المتعاقبة لجميع الكائنات الحية أو بمعنى آخر هى الختم الذى يحمل الصفات الوراثية ويقوم بنقلها بين الأجيال المتعاقبة لمختلف الكائنات الحية، لتكون أشبه بالرسالة التى توفر التعليمات الضرورية لإنتاج البروتينات، «عبارة عن مركبات عضوية معقدة ذات وزن جزيئى عالٍ»، وتعتبر عنصراً ضرورياً لبناء الخلايا الحية فى جسم الإنسان.
 وللتعرف على الجين بصورة مبسطة كل ما عليك هو النظر إلى والدك أو أحد أجدادك أو أولادك لتجد التشابه واضحاً، وهذا ببساطة لأن خريطتنا الجينية تتماثل إلى حد كبير معهم.
الحمض النووى يلعب هنا دوراً بطولياً، فهو بمثابة الأب للجينات، ويحتوى على المجموعة الكاملة للعوامل الوراثية أو الجينوم (Genome) بجانب جزيئات البروتين اللذين يشكلان معاً وحدات تعرف بالكروموسومات وهى بمثابة الحاضن أو الحاوى للجينات..
 يذكر أن 10% فقط من إجمالى الجينوم البشرى يحتوى على جينات تسمى (exons) ترمز لبروتينات معينة، ويفصلها عن بعضها البعض جينات يُطلق عليها (introns) لا ترمز لبروتينات معينة، وفى الأغلب فإن وظيفتها هى تنظيم ومراقبة عمل جينات (exons).
من بين أبرز 100 مشروع علمى غيّر وجه الحياة على كوكب الأرض، يأتى مشروع الجينوم البشرى أو خريطة الجينات البشرية أو كتاب الحياة كبصمة غيّرت وستغير الكثير من أفكارنا عن تاريخ ومستقبل الجنس البشرى.
جذور هذا المشروع تعود إلى عام 1984 حين تم طرح فكرة وجوب عمل رسم تسلسلى للجينوم البشرى للمرة الأولى، وكانت أولى الخطوات الفعلية تتمثل فى إنشاء منظمة الجينوم البشرى Human Genome Organization «HUGO» والتى رأت النور فى عام 1989، ثم جاء بعد ذلك مشروع الجينوم البشرى Human Genome Project، الذى بدأ فى أكتوبر 1990 وكان مخططا له الاستمرار 15 عاما، من خلال تعاون بين وزارة الطاقة الأمريكية ووكالة المعاهد الوطنية الصحية «NIH».
 ومع بداية المشروع تم إعلان أهدافه الرئيسية وأهمها: تحديد الجينات التى يحتوى عليها الحامض النووى البشرى «DNA»، والتعرف على سلسلة القواعد الكيميائية (التى يُطلق عليها أيضاً القواعد النيتروجينية) المكونة لتركيبة DNA وعددها 3 مليارات قاعدة، وتخزين جميع المعلومات على قواعد للبيانات وتطوير أدوات لتحليل هذه المعلومات للاستفادة منها فيما بعد.
وقرر العلماء أن يكون هدفهم الأسمى هو وضع خريطة تفصيلية لتتابع القواعد النيتروجينية (الثلاثة مليارات) على ألا يتجاوز احتمال الخطأ أكثر من قاعدة واحدة لكل 10 آلاف قاعدة. كما قام العلماء بعد بداية المشروع بإضافة هدف آخر جديد ومهم للغاية يتمثل فى التعرف على الاختلافات الفردية فى الجينوم بين إنسان وآخر، حيث اكتشفوا أنه بالرغم من أن 99.9% من تركيبة DNA متشابهة بين البشر إلا أن الاختلافات البسيطة هى الأهم حيث تحدد استجابة الإنسان «المتفاوتة» ومدى تأثره بأغلب العناصر البيئية المفيدة والضارة، وتحديداً الفيروسات والبكتيريا والمواد السامة وحتى الأدوية كذلك، وهو الهدف الذى استدعى من العلماء تطوير وسائل معينة لاكتشاف هذه الاختلافات فيما بعد.
وكانت بداية المشروع الفعلية من خلال تأسيس ما يعرف باسم «المجموعة الدولية لمشروع الكشف عن التتابع فى الخارطة الجينية» أو «IHGSC»، وترأس العالم الكبير جيمس واتسون «James Dewey Watson» منصب مدير المجموعة والمشروع (حيث كان له الفضل سابقاً فى اكتشاف DNA)، كما كان لعالم آخر يدعى كريغ فينتر «Craig Venter» الفضل أيضاً فى الوصول إلى النتيجة النهائية لخريطة الجينات البشرية، حيث كان لكل منهما رأيه ووجهة نظر مختلف.
 ورغم أن الاختلاف واضحاً بين وجهة نظر واتسون وفينتر، فإن ذلك خلق نوعا من الخلاف الخلاق بين فريقين من العلماء العاملين على المشروع، حيث تبنى كل فريق وجهة نظر ومضى فيها، مما استدعى فى النهاية تدخل الرئيس الأمريكى بيل كلينتون لإنهاء الحرب الكلامية بين الفريقين وتوحيد الجهود.
ولم تمض شهور قليلة إلا وتنحى واتسون عن عمله فى المشروع وخلفه فى منصبه الدكتور فرانسيس كولينز «Francis Collins»، ولكنه تابع جهوده فى عالم الجينات البشرية، وقام عام 2007 بنشر خريطة كاملة للجينات البشرية، كما قام فينتر بتأسيس شركته الخاصة بعد أن ترك منصبه كباحث وأسس شركته الخاصة Celera Genomics التى أبهرت العالم من خلال رؤية فينتر وقدرته على استخدام الحاسبات الفائقة لإنهاء مشروع الجينوم البشرى فى موعد ذكر وقتها أن أقصاه نهاية عام 2002.
 ورغم انتهاء مشروع إنشاء الخريطة الجينية للإنسان عام 2003 إلا أن عدد الجينات البشرية غير مؤكد حتى الآن، وتعتبر من أعقد المسائل العلمية التى لم يتوصل العلماء إلى رأى قاطع فيها، وتحدثت الفرضيات الأولى عن تراوح أعداد الجينات بين ثمانين ومئة ألف جين، إلا أن المجموعة الدولية لمشروع الكشف عن التتابع فى الخريطة الجينية، والتى تعرف اختصاراً باسم «IHGSC» وهى المسؤولة عن إنجاز مشروع إعداد خارطة للجينات البشرية، أكدت أن عدد الجينات البشرية التى ترمز لبروتينات معينة يتراوح بين عشرين و25 ألف جين وهو رقم أقل من تقديراتها الأولية فى تلك الفترة التى تحدثت عن وجود خمسة وثلاثين ألف جين داخل جسم الإنسان.
لكن ما الفائدة العلمية من وراء دراسة الجينوم البشرى؟.. إذا كان لديك دليل وخريطة لكيفية تصنيع جهاز الهاتف المحمول بصورة نموذجية، بالتأكيد سيمكنك هذا من التعرف بسهولة على مواطن القوة والضعف فى أى جهاز بالرجوع للدليل الاسترشادى الذى سيخبرك أين الخلل.
 الأمر شبيه إلى حد ما بخريطة الجينوم البشرية، التى تتيح للعلماء رسم خريطة دقيقة للغاية لجينات الإنسان، وهذا ببساطة سيساعد على تطوير أدوية جديدة لأمراض مستعصية مثل الزهايمر والإيدز ومرض باركنسون (الشلل الرعاش) وأمراض القلب والشرايين والسرطان والسكر وأمراض الأوعية الدموية والأمراض العقلية، كما ستساعد الخريطة على اكتشاف وفهم الأمراض الوراثية وكيفية علاجها عبر الجينات واستيعاب المسببات.
والفوائد العلمية من دراسة الجينات بوجه عام تتخطى حاجز تحسين صحة الإنسان، إلى تطويرها وتقويتها من خلال اكتشاف العناصر الملوثة، والوقاية من الحروب البيولوجية والتخلص من النفايات السامة بأساليب فعالة وآمنة، كما أن الدراسات السكانية وعلم الأنثربولوجيا بشكل عام سيستفيدان قطعاً من خريطة الجينوم البشرى.
ومن بين العلوم الكثيرة التى تغذيها خريطة الجينوم البشرية، برز علم الإجرام والتحليل الجنائى كمستفيد رئيسى من خريطة الجينات لتحديد هوية المجرمين مثلاً أو حتى تبرئة متهمين فى قضايا، أو التحقق من جنسية شخصيات تاريخية، علاوة على إمكانية الاستعانة بخرائط الجينات فى قضايا النسب.
ولا يقتصر الأمر على الإنسان فحسب، حيث إن دراسة الجينات بصورة عامة تركت أثرها الإيجابى الكبير على البيئة بمختلف عناصرها مثل الحيوان والنبات والمناخ، وإن كانت تأخرت بعض الشىء رغم أن أبحاثها بدأت قبل خريطة الجينات البشرية بسنوات عديدة.
فرض الكشف عن خريطة الجينات البشرية العديد من القضايا الأخلاقية، التى تؤثر بشكل مباشر فى حياة البشر على وجه الأرض، حيث إن مسألة تبنى الأطفال سيتدخل فيها الجينوم البشرى سعياً وراء الحصول على طفل متكامل ذى ذكاء خارق وطول فارع وصحة وعافية.
ومن المخاوف أيضاً المتعلقة بالجينوم، التجارب التى قد يتم إجراؤها على البشر، على الرغم من حظر الدول مثل هذه الفكرة. كما أن هناك مخاوف تتعلق بعدم احترام مشاعر الإنسان، وهيمنة العقلية التجارية أو السياسية العنصرية على عملية العلاج بالجينات، وكذلك الخوف من قضية التماثل فى الإنسان، التى ظهرت مع عملية الاستنساخ. لذا فإن العالم فى حاجة ماسة إلى قوانين صارمة تحكم العديد من الجوانب المتعلقة بالتعامل مع الجينات.
والمسألة فعلاً خطيرة جداً حيث إنها ستساهم مستقبلاً فى رسم صورة «أخلاقيات جديدة»، فقد يكون الاحتفاظ بالجنين على الرغم من معرفة مرضه المستقبلى تصرف غير مسؤول من قبل الأبوين، كما يمكن أن أن تكون المعرفة المسبقة عين صحة الجنين سبباً فى إجهاضه . وتكفى المعلومات التى يحتوى عليها الجينوم البشرى لملء كتب ورقية يبلغ ارتفاعها 61 متراً، أى ما يوازى المعلومات التى يحتوى عليها 200 دليل للهواتف يحتوى كل منها على 500 صفحة!
إذا أردنا أن نقرأ الجينوم البشرى بسرعة حرف واحد فى الثانية، فسيستغرق الأمر قرناً كاملاً للانتهاء من قراءة كتاب الحياة . ويتشابه الحامض النووى DNA الخاص بالبشر مع مثيله فى الشمبانزى بنسبة 98%. وتظل وظيفة الغالبية العظمى (97%) من DNA الموجودة فى الجينوم البشرى غير معروفة لدينا حتى الآن. وكان أول كروموسوم chromosome بشرى تم فك شفرته بالكامل هو الكروموسوم رقم 22، وقد تم ذلك فى المملكة المتحدة فى ديسمبر 1999، وتحديداً فى مركز (سانجر) بمقاطعة كمبردج.
إذا تم فرد جميع الDNA الموجود فى الجسم البشرى طرفا لطرف، فيمكن للخيط الناتج أن يصل من الأرض إلى الشمس وبالعكس 600 مرة. والمثير أن طول ال DNA الموجودة فى كل من خلايانا 1.8 متر، مكدسة فى كتلة يبلغ قطرها 0.0001 سنتيمتر (والتى يمكن أن توضع بسهولة فى مساحة بحجم رأس الدبوس).