ماذا يمكن أن تخبرنا 11000 بروتين في دمنا؟

تتيح التقنيات الحديثة تحليل آلاف البروتينات في عينة دم صغيرة، فتُنتج بيانات موسعة تساعد على فهم صحة الإنسان والتنبؤ بتطور الأمراض. وعند دمج البروتينات مع المعلومات الجينية ونمط الحياة، نحصل على رؤى جديدة حول الشيخوخة وأساس المرض. طوّر الباحثون درجات مخاطر جينية للتنبؤ بأمراض شائعة، وتُستخدم الآن لتوجيه المرضى سريريًا. يتجاوز عدد البروتينات في الجسم 100,000 بروتين، مع آلاف الأشكال المختلفة الناتجة عن الربط البديل. تُدرس البروتينات عبر تحليل بلازما الدم بطرق غير افتراضية، وبمساندة تقنيات التعلم الآلي، فحدثت ثورة في فهم الأمراض.

حللت ثلاث دراسات توقيعات البروتين المرتبطة بأعضاء محددة. استخلص أوه وزملاؤه بيانات من 5676 بالغًا، حدّدوا خلالها بروتينات خاصة بـ 11 عضوًا واستنتجوا "الفجوة العمرية" بين العمر الزمني والبيولوجي. أظهرت النتائج أن 20٪ من المشتركين يعانون من شيخوخة مفرطة في عضو واحد، و2٪ في أعضاء متعددة، وارتبط ذلك بارتفاع خطر الوفاة. في دراسة أوسع، قيّم جلاديشيف وزملاؤه 3 آلاف بروتين لدى 53 ألف شخص، وحدّدوا 7 ساعات شيخوخة عضوية ارتبطت بعوامل نمط الحياة كالتدخين والكحول. دراسة ثالثة لأوه وفريقه، شملت 44 ألف مشارك، أكدت نتائج الدراسات السابقة وربطت بين علاج الإستروجين وانخفاض معدل شيخوخة الأعضاء.

أظهرت الدراسات أن الشيخوخة ليست عملية خطية. حدد ليهالييه وفريقه ثلاث قمم بروتينية في مراحل عمرية مختلفة (35، 60، 80 سنة) عبر دراسة 3 آلاف بروتين لدى أكثر من 4 آلاف شخص. أوضحت أبحاث ويليامز وآخرين أن بعض البروتينات ترتبط مباشرة بمخاطر إصابة القلب والسكري والكبد الدهني. كما أظهرت علاقات بين بروتينات محددة ومرض ألزهايمر، خاصة عند من يمتلكون المتغير الجيني APOE.

في دراسة سببية، استخدم لارس ليند بيانات من أكثر من 52 ألف مشارك لتحديد ثلاثة بروتينات ارتبطت بشكل سببي بأمراض القلب: FURIN وFGF5 وPROCR. لم تُستهدف البروتينات بعد سريريًا، لكنها تحمل قدرة كامنة للوقاية والعلاج.

أخيرًا، أظهرت دراسة لكاي تشو أن الأنظمة الغذائية الصحية تترك توقيعات بروتينية واضحة ترتبط بانخفاض خطر الوفاة والإصابة بأمراض مزمنة كالداء السكري، الخرف، السرطان، وأمراض الكلى والرئة. تُعد البروتيوميات أداة قوية لفهم تأثير النظام الغذائي على الصحة طويلة الأمد.