اكتشف علماء معهد وايزمان للعلوم مسارًا جديدًا قد يحمي الخلايا العصبية في الدماغ ويبطئ تطور أمراض الدماغ التنكسية.
يقال أن أفضل دفاع هو الهجوم، ولكن عندما تكون ساحة المعركة هي العقل البشري، فإن الهجوم العدواني المفرط من قبل الجهاز المناعي يمكن أن يؤدي إلى الهزيمة. وهذا هو الحال بالضبط في مرض التصلب الجانبي الضموري (ALS)، وهو مرض نادر يهاجم الخلايا العصبية الحركية اللازمة للحركة الإرادية لعضلات الجسم - من تحريك الساقين إلى عمل الجهاز التنفسي. زاد الوعي بمرض التصلب الجانبي الضموري منذ بضع سنوات بفضلتحدي دلو الثلج التي اجتاحت شبكات التواصل الاجتماعي، لكن للأسف - لا يزال المرض غير قابل للشفاء، والبحث عن طرق العلاج - لا يزال مستمرا. في دراسة جديدة نتائجها يتم نشرها اليوم في المجلة العلمية طبيعة علم الأعصابيكشف العلماء في معهد وايزمان للعلوم الوراثية أن الطفرات الدقيقة فيه قد تنظم آليات الدفاع في الدماغ، وبالتالي ربما تبطئ تطور مرض التصلب الجانبي الضموري.
من أعراض مرض التصلب الجانبي الضموري – التهاب في مناطق تنشيط الخلايا العصبية الحركية في الدماغ
أحد أعراض مرض التصلب الجانبي الضموري هو الالتهاب الذي يتطور في مناطق الدماغ المرتبطة بنشاط الخلايا العصبية الحركية. يوضح الدكتور تشن إيتان من البروفيسور: "للدماغ جهاز مناعة خاص به". عيران هورنشتاين في أقسام علم الوراثة الجزيئية وعلم الأحياء العصبي الجزيئي الذي قاد البحث مع طالب البحث أفيعاد سياني. "عندما يتطور مرض تنكسي في الدماغ، فإن خلايا الجهاز المناعي في الدماغ - تسمى "الخلايا الدبقية الصغيرة" - ستحاول حمايته، وسوف تهاجم مصدر التنكس العصبي". ولكن في مرض التصلب الجانبي الضموري، يحدث خطأ في تنشيط الخلايا الدبقية الصغيرة، مما يتسبب في تلف الدماغ الذي أقسمت على حمايته - ويؤدي إلى تفاقم موت الخلايا العصبية الحركية.
يقول البروفيسور هورنشتاين، الذي تركز أبحاثه في مختبره على وجه التحديد: "في البحث عن الأصل الجيني لأمراض الدماغ التنكسية مثل التصلب الجانبي الضموري، لم يتم حتى الآن إعطاء أهمية كبيرة لمنطقة الجينوم التي لا ترمز للبروتينات". في هذه المنطقة المجهولة. "حتى وقت قريب، كان دور هذه المنطقة غامضًا جدًا لدرجة أنها كانت تُلقب بـ "المادة المظلمة البيولوجية"، وهي تشبه المادة المظلمة الفيزيائية - فهي أيضًا تحتل حصة كبيرة: أكثر من 97٪ من الجينوم لدينا لا يشفر للبروتينات. ". من المعروف اليوم أن هذا الجزء من الجينوم يعمل بمثابة "دليل التشغيل"، الذي ينظم، من بين أمور أخرى، عمل الجينات التي ترمز للبروتينات. ركزت الدراسة الحالية التي أجراها البروفيسور هورنشتاين وأعضاء مجموعته على جين IL18RAP المعروف بعلاقته بعمل الخلايا الدبقية الصغيرة. تظهر النتائج التي توصلوا إليها أن المنطقة غير المشفرة لهذا الجين قد تحتوي على طفرات قادرة على تقليل التأثير الضار للخلايا الدبقية الصغيرة في مرض التصلب الجانبي الضموري. وهذا اكتشاف مثير للدهشة بشكل خاص، لأن وجود الطفرات الجينية لا يعد عادة خبرا جيدا في سياق ظهور الأمراض.
وللوصول إلى هذه النتائج، قام الباحثون أولاً بتحليل الجينومات لأكثر من 6,000 مريض بالتصلب الجانبي الضموري وأكثر من 70,000 من الأشخاص الأصحاء. وكشف التحليل أن فرصة الإصابة بمرض التصلب الجانبي الضموري أقل بخمس مرات تقريبًا لدى الأشخاص الذين لديهم طفرات في جين IL18RAP. في الواقع، كان من المستحيل تقريبًا اكتشاف مرضى التصلب الجانبي الضموري الذين لديهم هذه الطفرات، وفي الحالات النادرة التي تم تحديدها فيها، ظهر مرضهم بعد حوالي ست سنوات، في المتوسط، مقارنة بالمرضى الذين ليس لديهم هذه الطفرات. وبعد النتائج، افترض الباحثون أن الطفرات في الجين تؤثر على العمليات الأساسية المتعلقة بالمرض، وأن وجودها يبطئ تطوره.
ومن أجل تأكيد فرضيتهم بشأن "الطفرات الوقائية"، استخدم العلماء أدوات متقدمة لتحرير الجينات وأدخلوا الطفرات في الخلايا الجذعية لمرضى التصلب الجانبي الضموري. تم "إنضاج" هذه الخلايا الجذعية "المعدلة" إلى خلايا دبقية صغيرة ونمت في المزرعة جنبًا إلى جنب مع الخلايا العصبية الحركية. وأظهر الباحثون أن الخلايا الدبقية الصغيرة ذات الطفرات تتفاعل بشكل أكثر اعتدالًا - أي أقل عنفًا - تجاه الخلايا الحركية، مقارنة بالخلايا الدبقية الصغيرة التي لا تحتوي على الطفرات. يقول سياني: "لقد عاشت الخلايا العصبية لفترة أطول، بشكل ملحوظ، عندما التقت بالخلايا الدبقية الصغيرة مع الطفرات الوقائية في الثقافة".
هذه النتائج لها آثار محتملة على البحوث المستقبلية في مجال أمراض الدماغ التنكسية. يقول الدكتور إيتان: «في الواقع، اكتشفنا مسارًا جديدًا قد يحمي خلايا الدماغ». "في الدراسات المستقبلية سيتعين علينا التحقق مما إذا كان تنظيم هذا المسار يمكن أن يكون له بالفعل تأثير إيجابي على مرضى التصلب الجانبي الضموري. وفي سياق أوسع، تشير النتائج إلى أنه لا ينبغي تجاهل الجينوم غير المشفر، ليس فقط في أبحاث التصلب الجانبي الضموري، ولكن في أي مرض له مكونات وراثية.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
