شكوك حول الادعاء “الجامح” بأن التحكم المغناطيسي يمكن أن يؤدي إلى تشغيل الجينات

إنه إنجاز كبير إذا نجح بالفعل: يقول باحثون في كوريا الجنوبية إنهم طوروا مفتاحًا يتم التحكم فيه مغناطيسيًا لتشغيل الجينات داخل الخلايا، مما قد يؤدي إلى علاجات طبية تحويلية. لكن آخرين يقولون إن النتائج، التي نُشرت في إحدى المجلات الكبرى، غير قابلة للتصديق، وهناك مشكلات تتعلق بالورقة البحثية، مثل الصورة التي هي مجرد نسخة مقلوبة من صورة أخرى.

والسؤال الرئيسي الآن هو ما إذا كانت المجموعات المستقلة قادرة على تكرار النتيجة. ويعتقد أحد النقاد، وهو الفيزيائي أندرو يورك، أنه كان ينبغي تجربة ذلك قبل نشر الورقة. يقول يورك، الذي يعمل في منظمة بحثية في الولايات المتحدة، ولكنه كان يتحدث بصفته الشخصية: “إن هذا الادعاء قوي جدًا، وغريب جدًا، ويغير قواعد اللعبة، لدرجة أنه يجب عليك حقًا إرسال عينة إلى مختبر آخر، وحملهم على التحقق منها، “نعم، نحن نراها أيضًا”.” “أعتقد أن الورقة البحثية كانت قيد المراجعة لمدة ثلاث سنوات. إنه متسع من الوقت لإرسال عينات إلى مختبرات صديقة.”

يقول الباحث الرئيسي، جونجبيل كيم، من جامعة دونجوك في سيول، إن فريقه يعمل مع العديد من شركات التكنولوجيا الحيوية ومؤسسات بحثية أخرى. “نتوقع أن يتم الكشف عن مجموعات البيانات التعاونية هذه في المنشورات اللاحقة.”

توجد بالفعل طرق للتحكم في العمليات البيولوجية المختلفة باستخدام الضوء، وذلك باستخدام تقنية تسمى علم البصريات الوراثي، والتي تعتمد على البروتينات التي تستجيب للضوء. بمجرد هندسة الخلايا وراثيًا لإنتاج هذه الأنواع من البروتين، يمكن استخدام الضوء، على سبيل المثال، لتحفيز الخلايا العصبية. يُستخدم علم البصريات الوراثي على نطاق واسع في الأبحاث، على سبيل المثال، كعلاج لأنواع معينة من العمى.

العيب الكبير في علم البصريات الوراثي هو أن الضوء لا يمكن أن يخترق مسافة بعيدة داخل الجسم. لذا، تحاول فرق مختلفة حول العالم إيجاد طرق للتحكم في العمليات البيولوجية باستخدام إشارات يمكنها ذلك، مثل المجال المغناطيسي. وهذا من شأنه أن يكون له العديد من التطبيقات في الطب، فضلا عن البحوث. على سبيل المثال، من شأنه أن يجعل من الممكن هندسة الخلايا في الجسم لإنتاج بروتين علاجي ومن ثم التحكم في متى وأين وكمية إنتاجه باستخدام الإشارات المغناطيسية.

في ورقة ظهرت في المجلة المرموقة خليةيدعي فريق كيم أنهم جعلوا ما يسمى بعلم الوراثة المغناطيسية حقيقة، من خلال تطوير مفتاح يمكنه تشغيل الجينات في الخلايا المعدلة وراثيا عندما يتم تحفيزها بواسطة إشارة مغناطيسية محددة يمكن أن تصل إلى أي جزء من الجسم البشري. والأكثر من ذلك، يقول كيم إن هذه الإشارة لم يكن لها أي آثار يمكن اكتشافها من أي نوع على الفئران التي تم اختبارها عليها ما لم يتم تعديل المفتاح وراثيًا فيها، مما يشير إلى أنها يجب أن تكون آمنة للاستخدام الطبي.

على وجه التحديد، طبق فريق كيم على الخلايا موجة كهرومغناطيسية مربعة تبلغ 4 كيلو هرتز وقوة 2 ملي تسلا، تم تشغيلها وإيقافها 60 مرة في الثانية، أي عند 60 هرتز. وتقول الورقة البحثية إنه من خلال التفاعل مع بروتين يسمى السيتوكروم ب5، تسببت هذه الإشارة في تذبذب أيونات الكالسيوم لمدة تقل قليلاً عن دقيقة. بمعنى آخر، كانت أيونات الكالسيوم تتحرك ذهابًا وإيابًا عبر الخلية مرة كل 50 ثانية أو نحو ذلك.

ليس من الواضح كيف تؤثر الإشارة الكهرومغناطيسية على السيتوكروم b5 وتؤدي إلى التذبذب. يقول كيم: “لا تزال الآلية الفيزيائية الحيوية الدقيقة قيد التحقيق”.

يؤدي هذا التذبذب بطريقة ما إلى تشغيل “مفتاح التشغيل”، أو تسلسل المروج، لجين يسمى LGR4يقول الفريق. تعمل تسلسلات المعزز على تشغيل أي جينات يتم إدخالها أمامها، لذلك إذا تم وضع تسلسل المعزز هذا أمام جينات أخرى، فيمكن تشغيلها عن طريق المغناطيسية أيضًا، مما يعني أنها تعمل كمفتاح جيني منشط مغناطيسيًا. تصف الورقة عمل هذا المفتاح في الفئران والخلايا البشرية بمختلف أنواعها، وفي الفئران بأكملها.

ويقول يورك إن هذا سيكون بمثابة تقدم كبير إذا تم تأكيده. “إنه يغير كل شيء فيما يتعلق بكيفية استجابة أنظمة الثدييات للمجالات الكهرومغناطيسية.” لكن بالنسبة له، ليس من المنطقي أن تؤدي إشارة 60 هرتز إلى إحداث تذبذب لمدة دقيقة تقريبًا. يقول يورك: “إن الاستجابة البيولوجية غير قابلة للتصديق بشكل لا يصدق”.

يقول كيم إن فترة التذبذب لا تتأثر بتردد الإشارة. ويقول: “إن التذبذبات اللاحقة تحكمها عمليات إشارات داخلية مستقلة داخل الخلية، وليس تردد المحفز الخارجي”.

ويقول يورك إن حجم تذبذب الكالسيوم كبير جدًا أيضًا. “هذه استجابة ذات أهمية فسيولوجية بشكل لا يصدق. يبدو الأمر كما لو قلت أن درجة الحرارة تتغير بمقدار 10 درجات.” من المفترض أن يؤثر ذلك على مجموعة كبيرة من العمليات البيولوجية في الخلايا، كما يقول يورك، ومع ذلك تدعي الورقة البحثية أنها تقوم بتشغيل جين واحد فقط دون أي آثار أخرى يمكن ملاحظتها.

كيم يرفض هذا. ويقول: “إن حجم الإشارة المرصودة لدينا متواضع نسبيًا ويظل ضمن نطاق يمكن التحكم فيه من الناحية الفسيولوجية”.

وفي إحدى التجارب، ربط الباحثون مفتاحهم الكهرومغناطيسي بجين بروتين مضيء. لاحظ آدم كوهين من جامعة هارفارد أن الشكل S1J في الورقة يبدو أنه يُظهر أن الخلايا المعدلة بدأت في التألق قبل عدة ساعات من تنشيط المفتاح. لكن كيم يقول إن هذا “عمل حسابي ناجم عن عملية تجانس المنحنى”.

على موقع ويب يُدعى PubPeer، نشر أحد المعلقين يُدعى Yong‐Chang Zhou أنه في الشكل S5P الموجود في الورقة، تبدو إحدى الصور وكأنها نسخة مقلوبة من أخرى. تقول إليزابيث بيك، المتخصصة في الكشف عن سوء السلوك العلمي: “إن الانعكاس ليس أمرًا يحدث عادةً عندما يلتقط المرء صورًا متعددة لنفس العينة”.

“لقد حددنا خطأً كتابيًا في الشكل S5P حيث تم تكرار صورة التحكم أثناء عملية البيانات (مراقبة الجودة). ونحن نجري حاليًا تصحيحًا رسميًا في خلية لاستبدالها بالبيانات الأولية الصحيحة. يقول كيم: “إن هذا الإغفال لا يؤثر على الاستنتاجات العلمية للدراسة”.

عالم جديد سأل الناشر خلية للتعليق، ولكن لم يتلق ردا بعد.