أثبتت الأبحاث التي أجراها الدكتور إيتاي رابينوفيتش من كلية الطب في الجامعة العبرية أنه، على الأقل في الديدان الصغيرة، يمكن استعادة الاتصال التالف بين الخلايا العصبية بالوسائل الوراثية عن طريق زرع وصلات صناعية بطريقة بيولوجية تمامًا
إن تلف الأعصاب في الدماغ، نتيجة الحوادث أو الأحداث الدماغية أو الأمراض المختلفة، قد يضعف أداء الإنسان بطرق مختلفة ومتنوعة. يمكن أن يتجلى الضعف في القدرة على الحركة أو التحدث أو الرؤية أو الذاكرة أو الوظيفة الإدراكية. بعيدًا عن العلاجات التقليدية، هناك حاليًا جهود كبيرة لإنشاء "أطراف اصطناعية للدماغ"، أي استخدام الأقطاب الكهربائية وأجهزة الكمبيوتر والروبوتات لمحاولة تجاوز إصابات الدماغ والحبل الشوكي، بل إن هناك بالفعل نجاحات مثيرة للإعجاب. تتمثل عيوب هذه الأطراف الاصطناعية، بخلاف تكلفة التطوير المرتفعة، في حاجة المريض إلى استخدام وصيانة أدوات خارجية معقدة. لقد أثبتت الأبحاث التي أجراها الدكتور إيتاي رابينوفيتش من كلية الطب في الجامعة العبرية أنه، على الأقل في الديدان الصغيرة، يمكن استعادة الاتصال التالف بين الخلايا العصبية بالوسائل الوراثية عن طريق زرع وصلات صناعية بطريقة بيولوجية تمامًا. وتم نشر البحث، الذي أجري بالشراكة مع الدكتور جيهونج باي من مركز فريد هاتشينسون لأبحاث السرطان في سياتل، في المجلة العلمية Cell Systems.
تنقل الخلايا العصبية، التي تسمى الخلايا العصبية، المعلومات إلى بعضها البعض من خلال اتصالات تسمى المشابك العصبية. هناك نقاط الاشتباك العصبي الكيميائية، التي لها بنية معقدة (بما في ذلك مئات الأنواع المختلفة من البروتينات)، وهناك نقاط الاشتباك العصبي الكهربائية، وهي أبسط نسبيا (مصنوعة من نوع واحد من البروتين). بعد إصابة العصب، قد تحدث اضطرابات في تدفق المعلومات إلى الدماغ، وذلك بسبب فقدان بعض الخلايا العصبية. منذ عدة سنوات، طور الدكتور رابينوفيتش في مختبر البروفيسور ويليام شيفر في كامبريدج، إنجلترا، طريقة تجعل من الممكن إنشاء نقاط اشتباك عصبي كهربائية جديدة بين الخلايا العصبية لدودة C. elegans (جيم ايليجانس) عن طريق التعبير الجيني للبروتين المتشابك في هذه الخلايا العصبية. واليوم، تمكن الدكتور رابينوفيتش وشركاؤه في البحث من تطبيق هذه الطريقة للتغلب على الأضرار التي لحقت بالجهاز العصبي للدودة.
وأوضح: "من أجل تبسيط المشكلة، ركزنا على حيوان غير معقد نسبيًا، وهو الدودة الصغيرة C. elegans، التي تحتوي على بضع مئات فقط من الخلايا العصبية، على عكس عشرات أو مئات المليارات من الخلايا العصبية في الدماغ البشري". الدكتور إيتاي رابينوفيتش. "لقد تسببنا في فقدان الديدان لزوج معين من الخلايا العصبية، مما أدى إلى انخفاض قدرتها على التنقل نحو الروائح الجذابة. للتغلب على الضرر، قمنا بإدخال نقاط اشتباك عصبي جديدة في الشبكة العصبية وراثيًا، باستخدام الطريقة التي طورتها في كامبريدج، وبالتالي أنشأنا "تجاوزًا متشابكًا" من شأنه استعادة تدفق المعلومات في الشبكة العصبية.
كانت المجازة التشابكية ناجحة، وتجاوز أداء الديدان المعالجة أداء الديدان السليمة الطبيعية. "في الوقت نفسه، فوجئنا عندما وجدنا أن جزءًا مهمًا من النجاح بشكل غير متوقع لم ينجم فقط عن إعادة توجيه المعلومات في الشبكة، ولكن أيضًا من التضخيم العام للإشارات الضعيفة التي توفرها المشابك العصبية الاصطناعية التي بنيناها." وأضاف الباحث. وقد قدم نجاح التجربة نهجا مبتكرا ومستقبليا، نأمل أن يترجم يوما ما إلى علاج وراثي للأمراض والإصابات في الجهاز العصبي لدى الإنسان، دون الحاجة إلى استخدام الوسائل الإلكترونية.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
