يبلغ متوسط العمر المتوقع للأطفال المصابين بمتلازمة WOREE 40 شهرًا (حوالي ثلاث سنوات)، وفقًا لمقالة مراجعة نُشرت مؤخرًا، ولا يوجد حاليًا علاج لهذا المرض. سيعيش الأطفال في معاناة كبيرة حتى يموتوا. يعتمد البحث على الإنجازات التكنولوجية في العقد الماضي، والتي تتيح دراسة الأمراض البشرية في نموذج شخصي للمريض
في الرابع تم وصف متلازمتين عصبيتين ناتجتين عن طفرات في جين WWOX لأول مرة - الأولى، متلازمة "أكثر اعتدالًا" تسمى الرنح المخيخي الشوكي من النوع 12 (متلازمة SCAR12)، والثانية، متلازمة أكثر "خطورة" تسمى الصرع المرتبط بـ WWOX اعتلال الدماغ (متلازمة WOREE). يظهر كلا المرضين في مرحلة الطفولة المبكرة ويتميزان، من بين أمور أخرى، بضعف شديد في النمو، واضطرابات عصبية وظيفية ونوبات، في حين يرتبط WOREE أيضًا بالوفاة المبكرة. يبلغ متوسط العمر المتوقع للأطفال المصابين بمتلازمة WOREE 40 شهرًا (حوالي ثلاث سنوات)، وفقًا لمقالة مراجعة نُشرت مؤخرًا، ولا يوجد حاليًا علاج لهذا المرض. سيعيش الأطفال في معاناة كبيرة حتى يموتوا. لا يُعرف سوى القليل جدًا عن الآلية ولا يوجد علاج فعال. وعلى الرغم من أنه مرض نادر، فقد تم وصف ثماني حالات على الأقل من هذه المتلازمات في إسرائيل.
أحد الباحثين المشهورين عالميًا في أبحاث جين WWOX هو البروفيسور رامي عقيلان، من مركز لوتنبرغ لأبحاث المناعة والسرطان في معهد الأبحاث الطبية الإسرائيلي الكندي (IMRIC) التابع لكلية الطب في الجامعة العبرية، والذي بدأ قام بالبحث في الجين لأول مرة في مرحلة ما بعد الدكتوراه، بل وواصل تعميق عمله العلمي في المختبر الذي أنشأه في الجامعة. وخلال فترة أبحاثه، اكتسب الجين شهرة كبيرة كجزء من مجموعة الجينات المعروفة باسم "الجينات الكابتة للورم". بعد منشوراته العلمية، أثبت البروفيسور أكيلان نفسه كواحد من أعظم الخبراء في العالم في أبحاث الحدائق. ولذلك، بعد اكتشاف المتلازمات، بدأ أهالي الأطفال المرضى من جميع أنحاء العالم يتوجهون إليه، ويتوسل إليه البعض أن ينقذ أطفالهم من المرض الخطير. ونتيجة لذلك، على الرغم من أن مجال خبرته هو السرطان، قرر البروفيسور أكيلان تكريس جهود وموارد كبيرة للبحث في المتلازمات العصبية WOREE وSCAR12.
في دراسة جديدة متعددة المؤسسات، بقيادة دانييل شتاينبرغ، طالب في مسار دكتوراه في الطب، وبتوجيه من البروفيسور أكيلان، ونشرت في المجلة المرموقة EMBO Molecular Medicine، بدأ كشف الغموض الكامن وراء الأمراض . يعتمد البحث على الإنجازات التكنولوجية في العقد الماضي، والتي تتيح دراسة الأمراض البشرية في نموذج شخصي للمريض. أولاً، تم أخذ عينات الدم من المرضى الذين يعانون من كلا النوعين من المتلازمات، وتم إنتاج خلايا الدم البيضاء، ومن خلال تقنية "إعادة البرمجة"، تم إرجاع الخلايا إلى حالة تشبه الخلايا الجذعية، وهو ما يسمى الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات (iPSCs). . تتمتع هذه الخلايا بالقدرة على التمايز إلى كل خلية تقريبًا في الجسم، وبالتالي محاكاة الأنواع المختلفة من الخلايا في جسم المريض بشكل فعال. ثانيًا، تمت تنمية هذه الخلايا بشكل ثلاثي الأبعاد بحيث تتمايز إلى الخلايا التي يتكون منها الدماغ - وبالتالي إنشاء "عضو صغير" (أو "دماغ صغير") في طبق في المختبر، يحاكي تطور الدماغ. دماغ الجنين البشري ولذلك يُسمى "عضوي الدماغ" (Organoid = عضو يشبه). وأوضح دانييل شتاينبرغ: "لقد تمت تجربة الطريقة مؤخرًا ضد عدد من الأمراض، حتى لدراسة فيروس كورونا".
واستطراداً: يتم "زرع" الخلايا iPSCs في صفائح خاصة تمنعها من الالتصاق بقاع اللوحة، فتظل "عائمة" في سائل النمو (المتوسط) وتشكل مجموعة من الخلايا تعرف بالجسم الجنيني، لأنه، على غرار التطور الجنيني، يسمح للخلايا الجذعية بالتمايز تلقائيًا إلى جميع أنواع الخلايا في الجسم. بعد ذلك، وبشكل تدريجي وعلى مدار حوالي 30 يومًا، يتم استبدال الوسط الذي ينمو فيه الورم بوسط يدعم تمايز الخلايا إلى خلايا دماغية. أي أن الخلايا يتم "توجيهها بلطف" فقط في اتجاه خلايا الدماغ، وبعد ذلك تختار كل خلية بشكل عشوائي أن تتطور إلى أي خلية تختارها - وهو الأمر الذي يسمح بمجموعة غنية من الخلايا. بعد حوالي أسبوعين من بدء التجربة، يتم دمج الركام في مادة خاصة تسمى الماتريجيل، وهي عبارة عن مادة هلامية مصنوعة من البروتينات تشكل نوعًا من السقالات التي تسمح للركام بالنمو بشكل ثلاثي الأبعاد (3D) وإنشاء هياكل معقدة التي تحاكي تطور الدماغ. بعد حوالي 30 يومًا، يمكنك العثور على العديد من الأنواع الفرعية من الخلايا التي تمثل مجموعات مختلفة من الخلايا ومناطق مختلفة في الدماغ، ولهذا السبب يطلق عليها اسم "عضوي الدماغ". تتم زراعة العضو العضوي أثناء اهتزازه، وبالتالي يمكن السماح له بمواصلة النمو والتطور والنضج لمدة عام أو أكثر. لذلك في الواقع، مجموع الخلايا الموحدة (الخلايا الجذعية، iPSCs) احصل على "العضو الصغير" من نبات الطرخون (*الصورة أدناه، الصفحة 3). يتم تطبيق أساليب مماثلة اليوم على العديد من الأعضاء - أعضاء الجهاز الهضمي والكلى والعينين والجهاز التناسلي والمزيد.
وكانت الخطوة التالية هي دراسة النموذج الذي تم إنشاؤه حديثًا، وبالتالي التعرف من ناحية على دور جين WWOX في تطور الدماغ، وتأثيرات التغييرات (أي الطفرات) فيه على تطور الجينات. مرض. واستخدم الباحثون طرق الفيزيولوجيا الكهربية، التي يتم من خلالها قياس النشاط الكهربائي في الخلايا العصبية، والطرق الجزيئية مثل التألق المناعي وتسلسل الحمض النووي الريبي (RNA)، والتي تسمح بدراسة الأنواع المختلفة من الخلايا في الدماغ، والتغيرات في البروتينات والتعبير الجيني. وهكذا اكتشف الباحثون أنه في المراحل المبكرة من تطور الجهاز العصبي الجنيني، ينشط جين WWOX بشكل خاص في الخلايا الأم التي تتكون منها جميع خلايا الدماغ، ولكن ليس في الخلايا البالغة. واكتشفوا أيضًا أن فقدان الجين يسبب فرط نشاط الخلايا العصبية في الدماغ، وتغيرات في تكوين الخلايا التي يتكون منها الدماغ، وتغيرات جزيئية داخل الخلية، مثل تلف قدرة الخلية على إصلاح تلف الخلايا. مادة وراثية وهي DNA . "تجدر الإشارة إلى أن هذه التغييرات كانت خاصة بالمرض "الشديد" (متلازمة WOREE)، وهي نتيجة تؤكد أن النموذج يجعل من الممكن التمييز بين أمراض الصرع المختلفة، وبالتالي يمكن أن يسمح هذا النهج بدراسة متلازمات عصبية إضافية وأوضح البروفيسور أكيلان.
وأخيرا، اختبر الباحثون تأثير إعادة الجين الطبيعي إلى خلايا المريض، واكتشفوا أنه بهذه الطريقة من الممكن فعلا "إصلاح" معظم نقاط الضعف. وعلى الرغم من أن هذه الطريقة ليست جاهزة بعد للاستخدام السريري على المرضى، إلا أنها تفتح نافذة للبحث المستقبلي حول هذا الموضوع، وتدعم فكرة أنه من الممكن مساعدة هؤلاء المرضى من خلال نهج العلاج الجيني. "يجب التأكيد على أن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها تصميم نماذج لهذه الأمراض باستخدام عينات بشرية من المرضى، وأن هذا البحث يساعد في تمهيد الطريق للدراسات المستقبلية لفهم الأساس الجزيئي للأمراض، وتطوير استراتيجيات علاجية جديدة". يشرح دانيال شتاينبرغ.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
