طريقة جديدة لعلاج الزهايمر

وركز البحث الذي أجري في جامعة بن غوريون على بروتين VDAC1 الذي يتحكم في نشاط الميتوكوندريا ويتحكم في حياة الخلايا وموتها.

وبحلول عام 2050، من المتوقع أن يصل عدد مرضى الزهايمر إلى حوالي 135 مليون شخص. تتزايد الحاجة إلى علاج فعال، لكن على الرغم من العلم بأن المرض يرتبط بخلل في الميتوكوندريا، فإن الأبحاث الدوائية لم تركز بعد على هذا المجال. والآن، يقدم باحثون من جامعة بن غوريون في النقب نهجًا مبتكرًا لعلاج المرض، من خلال استهداف بروتين VDAC1، وهو حارس بوابة الميتوكوندريا ويتحكم في عملية التمثيل الغذائي. ونشرت الدراسة في المجلة التنكس العصبي الترجمي.

يتميز مرض الزهايمر بضعف شديد في الذاكرة، وضعف إدراكي، ويصيب حاليا ما يقرب من 50 مليون شخص في جميع أنحاء العالم. ويتم تلقي حوالي 10 ملايين تشخيص جديد كل عام، وسيصل هذا الرقم إلى أكثر من 135 مليون بحلول عام 2050.

أشارت أدلة مهمة إلى ضعف آلية التمثيل الغذائي لدى مرضى الزهايمر والذي يتطور قبل عدة عقود من ظهور الخرف وتدهور الوظيفة الإدراكية. يتم استخدام ما لا يقل عن 25% من الجلوكوز الموجود في الجسم للحفاظ على معدل الأيض الأساسي للدماغ، ولكن عند مرضى الزهايمر ينخفض ​​هذا المعدل بشكل كبير.

يحدث انخفاض التمثيل الغذائي بسبب خلل في الميتوكوندريا، المسؤولة عن إنتاج معظم الطاقة في الخلية، ولكنها تشارك أيضًا في موت الخلايا والالتهابات والاستجابة المناعية. لذلك، توصل علماء من المعهد الوطني للتكنولوجيا الحيوية في جامعة بن غوريون في النقب بقيادة البروفيسور فيردا شوشان-بارمتز بالتعاون مع البروفيسور شيرا كنافو، البروفيسور ألون مونسونجو וالبروفيسور نوجا فاردي من جامعة بنسلفانيا، وقاموا بدراسة الخلل الوظيفي في الميتوكوندريا في مرض الزهايمر في نموذج فأر واختبروا العلاج المحتمل. 

ركز البحث على بروتين VDAC1 الذي يتحكم في نشاط الميتوكوندريا ويتحكم في حياة الخلية وموتها. دراسات البروفيسور فيردا شوشان بارمتز وقد أشير في الماضي إلى أن زيادة كمية بروتين VDAC1 في الخلية تؤدي إلى تنظيمها في بنية تتمركز حول قناة كبيرة تمر من خلالها البروتينات التي تسبب موت الخلايا والحمض النووي للميتوكوندريا الذي يؤدي إلى تطور الالتهاب. تم إصدارها. 

علاوة على ذلك، البروفيسور فيردا شوشان بارمتز  وأظهرت زيادة في كمية VDAC1 في أمراض القلب والأمعاء (التهاب القولون) وأمراض المناعة الذاتية مثل مرض الذئبة وغيرها. وهنا، أظهر الباحثون أن البروتين يتم إنتاجه أيضًا بكمية كبيرة في دماغ فأر مصاب بمرض الزهايمر ويتركز في الخلايا العصبية حول اللويحة، وهي الخلايا التي تظهر انخفاضًا في النشاط الأيضي والبروتينات المرتبطة بالنشاط العصبي.

ردا على كل هذا، في مختبر البروفيسور شوشان بارمتز تم تطوير جزيء صغير، VBIT-4، والذي يرتبط ببروتين VDAC1 ويمنع تنظيمه في القناة الكبيرة وبالتالي يمنع التغييرات المرتبطة بمرض الزهايمر. يمنع الجزيء أعراضًا مثل موت الخلايا العصبية، والالتهابات، والخلل الأيضي، بالإضافة إلى تلف خلايا الدماغ الأخرى (مثل الخلايا النجمية والدبقية الصغيرة التي تعتبر مهمة لوظيفة الدماغ الطبيعية). علاوة على ذلك، كان العلاج أيضًا قادرًا على منع انخفاض المهارات المعرفية مثل التعلم والذاكرة.

وقال الباحث الرئيسي: "إن الجزيء الذي طورناه يمثل نهجا مبتكرا لعلاج مرض الزهايمر ويمكن استخدامه كعلاج وقائي". البروفيسور فيردا شوشان بارمتز. "ومن المثير للاهتمام أن نلاحظ أن الحماية ضد أمراض الزهايمر تم الحصول عليها من خلال الجزيء الجديد دون انخفاض كبير في كمية اللويحات التي تتراكم في أدمغة المرضى والتي تعتبر الأسباب الرئيسية لمرض الزهايمر."

هذه النتائج، بالإضافة إلى البيانات التي تشير إلى فشل مئات التجارب السريرية القائمة على تقليل كمية اللويحات، تتعارض مع الفرضية القائلة بأن هذه البروتينات هي السبب الرئيسي للمرض. وفي هذه الدراسة يتم عرض عوامل أخرى كموقع مستهدف مثل تحسين التمثيل الغذائي، ومنع موت الخلايا والالتهابات، وهو ما قد يغير الرأي السائد حتى الآن حول السبب الرئيسي لمرض الزهايمر.

تم دعم هذا البحث (رقم 974/19) من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم، ومنحة من المعهد الوطني للتكنولوجيا الحيوية في النقب (NIBN).

وتضمنت المجموعة البحثية الدكتورة آنا كوزمين شتاينفر، الدكتورة أنكيت فيرما، الدكتورة إدنا ناهون كريستال، طلاب وطلبة ما بعد الدكتوراه من مختبر البروفيسور فيردا شوشان بارميتس، جامعة بن غوريون في النقب.

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

• ينجح علاج السرطان في إعادة برمجة الخلايا السرطانية وإعادتها إلى حالة ما قبل السرطان
• نقل الحمض النووي بين بويضتين مخصبتين: اختراق وأمل للوقاية من أمراض الميتوكوندريا
• حاسوب نانوي يتحكم في نشاط البروتين
• قام طلاب من التخنيون بتطوير أساليب حسابية للتنبؤ بكمية الحصاد المتاحة للتوزيع