تحقیق تاريچه فيبروز كيستيك (CF)

در قرون وسطي عقيده بر اين بود كه كودكاني كه پوست شور دارند سحر شده اند زيرا اين كودكان اغلب دچار مرگ زودرس مي شوند. در اين زمان FC يك بيماري ناشناخته بود [ ].

CF از سال 1930 به بعد به عنوان يك بيماري جداگانه شناسايي شد. در سال 1938 شخصي به نام Dorthy Anderson از دانشگاه كلمبيا براي اولين بار علائم و نشانه هيا اين بيماري را بطور كامل وصف كرد. او فرض كرد كه بيماري هاي روده اي و كمبود ويتامين A كه در بيماران CF ديده مي شود ناشي از تحليل پانكراس مي باشد [ ]. به همين دليل به اين بيماري فيبروز كيستيك پانكراس گفته شد [ ].

در سال 1947، CF به عنوان يك بيماير وراثتي با وراثت اتوزوم مغلوب[2] مشاهده شد [ ]. در سال 1953، di sant Agnes از دانشگاه كلمبيا بعد از مشاهده دهييدراناسيون بيماران cf در هواي گرم نيويورك به جامعة متخصصين اطفال گزارش داد كه بيماران CF مقادير زيادي يونهاي سديم و كلر در عرق ترشح مي كنند . اين مشاهدات منتهي به تكوين تست عرق iontophoresis به عنوان تست استاندارد cf شد [ ]. در سال 1980 دانشمندان به اختلالات بافت هاي پي و تحليل در اين بيماري پي بردند. در سال 1989 ، تيمي به سرپرستي Tsui و Riordan از بيمارستان كودكان تورنتو، ژن CF را كشف كرده و محصول پروتئيني آنرا CFTR[3] نام گذاري كردند. اين ژن كه برروي بازوي بلند كروموزوم v (7q) نقشه برداري شد، از كتابخانه CDNA ريه و عرق جداش د [ ]. در همين سال فراوانترين جهش اين ژن يعني f508 و توالي CDNA همزمان بالكوتيك ژن شناسايي شد [ ].

كشف ژن CFRT منجر به مطالعة بيشتر جهش هاي اين ژن با روش هاي مختلف مولكولي و كشف5 راهكارهاي مختلف جهت درمان و يا بهبود بيماران شد. به طوري كه از سال 1989 تا كنون بيش از 1000 جهش در ژن CFRT شناسايي شده است كه فراواني آنها بسته به شرايط جغرافيايي و نژادي، متفاوت مي باشد.

تشخيص ژن:

در ابتدا به دليل شيوع بالاي CF، خصوصاً ميان سفيد پوستان (با بروز ) [ ] و فقدان درك پاتوفيزيولوژيكي لين بيماري ، CF  هدفي براي كلونينگ موقعيتي[4] شد. از آنجا كه هيچ اخلال كروموزومي ساختاري در CF مشخص نشد، مطالعات پيوستگي براي تعيين محل و كلون كردن ژن عامل بيماري استفاده شد [ ].

دو عامل مهم در حقيقت اين مطالعات در CF نقش داشتند كه شامل موارد زير مي باشند.

اولاً تك ژن بدون بيماري كه باعث شد از پيچيدگي هاي مطالعات پيوستگي در بيماريهاي چند ژني پرهيز شود. ثانياً تعداد زياد خانواده هاي مبتلا، باعث شد كه مطالعات پيوستگي با استفاده از نشانه هاي چند شكلي صورت گيرد و مكان ژن تعيين شود [ ].

در ابتدا در سال 1985، ارتباط بين CF و چند شكلي پروتئين آنزيم پاراكسوناز بدست آمد [ ]. سپس با بررسي تعداد زيادي خانواده هاي مبتلا به CF و مطالعة صدها نشانة ژنومي[5]، سرانجام پيوستگي يم نشانة DNA برروي بازوي طويل كروموزوم V به نام D7515 با جايگاه ژن CF اثبات شد.. به اين ترتيب معلوم شد ژن CF در نيمه باز.وي طويل V قرار دارد [ ].

با شناسايي و بررسي نشانه هاي بيشتر با استفاده از مطالعات پيوستگي، دو نشانه نزديكتر، به محل ژن CF (پروتوانكوژن[6] MET و D758) مشخص شد. پرتو وانكوژن MET به عنوانم نشانة‌جلويي[7] كه در سمت سانترومژي ژن CF قرار داشت و نشانه D758 به عنوان نشانه عقبي[8] بود و در سمت تلومري قرار مي گرفت. به اين ترتيب جايگاه ژن CF در ناحية 7q31-32 قرار گرفت.

با بررسي ميوزي و كراسينگ آور، فاصلة بين جايگاه ژن CF و نشانة D758، 1 تا 2 سانتي مورگكان تخمين زده شد. همچنين فاصلة بين پروتوانكوژن MET  و D758، 5/1 مگا باز تعيين شد [ ].

در مرحلة بعدي با بررسي طبقه بندي شده و منظم نشانه هاي بيشتر DNA از كتابخانه DNA ژنومي مربوط به كروموزوم V به روشي نقشه برداري اشباع[9]، دو نشانة نزديكتر به ژن CF را در فاصلة كمتري از يكديگر پيدا كردند. اين دو نشانة D75340 و D75122 بو.دند [ ]. سپس با نقشه بردئاري فيزيولوژنتيكي ترتيب اين 4 نشانه به اين صورت مشخص شد. D758 – D75122 – D75340 – MET.

بعد از شناسايي نشانه ها با استفاده از نقشه برداري فيزيكي (قدم زدن كروموزومي[10] و پرش كروموزومي[11]) نواحي مجاور ژن CF همراه با نشانه هاي موجود در اين نواحي كلون شد. اين ناحيه 280 كيلو باز طول داشت. و براي بررسي ژن نماينده[12] مورد بررسي قرار گرفت. سپس براي نسبت دادن قطعه اي از اين ژن با ژن CF از اثر آنزيم هاي محدودالاثر استفاده شد. با استفاده از نقشه هيا مربوط به اين آنزيم ها مشخص شد كه ژن CF در يك قطعة 380 كيلوبازي رقار دارد. كلون كردن چجنين قطعة بزرگي، بررسي ناحيه اي از DNA كه ژن CF را در بر مي گرفا، امكان پذير ساخت. چون بيشتر قسمتهاي DNA رونويسي نيم شوند استفاده از روش هايي براي تشخيص توالي هاي رمز گردان در اين ناحيه الزامي بود [ ]. با استفاده از روش Zooblot كه در واقع توالي هاي حفظ شده بين گونه ها مورد بررسي قرار مي گيرد.

چهار توالي نسخه برداري شده و محافظت شده در اين ناحيه كلون شده مشخص شد كز بين آن ها يك ناحيه داراي منطقة منحني از CPG مباله نشده وجود داشت. در ژنوم انسان اين مناطيق با انهاي لبه ژنهاي فعال ارتباط دارند [ ]،

با بررسي كتابخانه هاي مختلف CDNA توسط اين قطعه جدا شده، نهايتاً از كتابخانه هاي CDNA مربوط به غدة عرق و ريه [ ] يك كلون CDNA جدا شد كه يك رونوشت mRNMA اي 5/6 كيلو بازي را در روش لكه گذاري نودرن از RNA همين غدد شناسايي مي كرد. با استفاده از اين DNA به عنوان دستواره[13]، چندين كلون CDNA ديگر كه با آن همپوشاني نشان دادند و با هم ناحية رمز گردان را در بر مي گرفتند جداسازي شد. هيچ كدام از كلوخه هاي جدا شده رونوشت كامل را نقش اين ژن در بيماري توالي ژن با توالي CDNA غدة عرق فرد بيمار مقايسه شد. توالي CDNA فرد بيمار، حذف سه باز را كه باعث از دست دادن نيل آللانين در موقعيت اسيد آمينة 508 پلي سپتيد شد، نشان داد اين جهش تقريباً در 70 درصد كروموزومهاي CF يافت شد و برروي هيچ كدام از كروموزوم هاي نرمال يافت نشد كه نشان داد اين ژن مستقيماً در بيماري نقش دارد [ ].

تأييد تشخيص ژن:

شواهدي كه نشان داد ژن شناسايي شده، در بيماري CF نقش د ارد عبارت بودند از:

1. با بررسي هاي نودرن بر RNA در بافتهاي مختلف، رونوشتهاي RNA در ششها، كولون، غدد عرق، جفت، كبد به يك اندازه و در پانكراس و پوليپ هاي بيني به مقدار بيشتر يافت شومد و در مغز، غدد فوق كليوي و فيبروبلاستها رونوشتي يافت نشد. به نظر مي رسيد ژن CF در اكثر بافتها به ويژه در بافتهايي كه در بيماران CF به شدت درگير مي شوند بيان مي شود. بنابراين بين الگوي بيان ژن CF و آسيب شناسي بيماري ارتباط وجود دارد [ ].