اكتشف باحثون في جامعة تل أبيب أن مرضى ويليامز، وهو مرض وراثي حاد وغير قابل للشفاء يُعرف أيضًا باسم "متلازمة الحب"، يعانون من تلف في مادة المايلين التي تعزل الخلايا العصبية، تمامًا مثل مرضى التصلب المتعدد؛ قد تكون النتائج المفاجئة أيضًا ذات صلة بأمراض أخرى، بما في ذلك التصلب الجانبي الضموري (ALS)، والتوحد، ومرض الزهايمر
نُشرت الدراسة الليلة الماضية (الاثنين 22.4.19) في مجلة Nature Neuroscience
اكتشف باحثون في جامعة تل أبيب، بقيادة الدكتور بوعز باراك من كلية العلوم النفسية وكلية ساغول لعلم الأعصاب، أن الآلية التي تسبب العجز العصبي والسلوكي الذي يميز متلازمة ويليامز - وهو مرض وراثي حاد ليس له حاليا أي علاقة مباشرة العلاج - يتعلق بتلف المايلين، المادة التي تغلف الخلايا العصبية وتعزلها. ويميز تلف المايلين أمراضا أخرى، بما في ذلك التصلب المتعدد، وأظهرت الدراسة أنه من الممكن أن تكون الأدوية الموجودة لمرض التصلب المتعدد فعالة أيضا لمرضى متلازمة ويليامز، الذين لم يكن هناك إجابة لهم حتى الآن. بالإضافة إلى ذلك، يقدر الباحثون أن النتائج قد تكون لها أيضًا أهمية بالنسبة للأمراض الأخرى المرتبطة بتلف المايلين، مثل مرض التوحد والتصلب الجانبي الضموري ومرض الزهايمر.
تم إجراء البحث بالتعاون مع مختبر البروفيسور غووبينغ بينغ في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في الولايات المتحدة الأمريكية. تم نشر المقال الليلة الماضية (الاثنين) في مجلة Nature Neuroscience المرموقة.
"متلازمة ويليامز هي مرض وراثي نادر، يتميز بمجموعة متنوعة من العيوب الجسدية والمعرفية والوظيفية؛ "حتى يومنا هذا، لم يتم العثور على علاج مباشر له، ويتم علاج المرضى بأدوية مخصصة للأعراض المختلفة، مثل اضطراب نقص الانتباه والقلق والإصابات الفسيولوجية وغيرها"، يوضح الدكتور باراك. "من المعروف منذ فترة طويلة أن متلازمة ويليامز ناجمة عن خلل في 25 جينًا مختلفًا معروفًا للعلم. ويفتقر المصابون بالمتلازمة إلى نسخة واحدة من تلك الجينات، من أصل نسختين يمتلكهما الشخص السليم. اعتبارًا من اليوم، لا يوجد علاج لمتلازمة ويليامز، وأردنا التحقيق بعمق في آليات الدماغ، بهدف العثور على مفتاح لتطوير دواء جديد، أو بدلاً من ذلك تحديد موقع دواء موجود قد يساعد المرضى. لقد اخترنا التركيز على جين معين يسمى GTF2I، والذي كان يشتبه في دراسات سابقة في أنه مسؤول عن إحدى الخصائص المميزة لمتلازمة ويليامز، والمعروفة أيضًا باسم "متلازمة الحب": زيادة السلوك الاجتماعي. أردنا فحص تأثير وعمل الجين في الخلايا العصبية في مناطق معينة من القشرة الدماغية."
في الخطوة الأولى، أنشأ الباحثون فئرانًا نموذجية بها ضرر في جين GTF2I الموجود في الخلايا العصبية في القشرة الدماغية، مما أدى إلى تلف المهارات الحركية والقلق وضعف السلوك الاجتماعي. وكشف تسلسل الجينوم لتلك الفئران، وبشكل مفاجئ للباحثين، أن الإصابة تسبب ضررًا كبيرًا للمايلين - وهي مادة عبارة عن طبقة عازلة تغلف الخلايا العصبية، تمامًا مثل الطبقة العازلة الموجودة على الكابل الكهربائي. في أدمغة الفئران النموذجية، تم العثور على نسبة منخفضة نسبيًا من الخلايا العصبية المغلفة بالمايلين، وفي الخلايا العصبية المغلفة كانت طبقة المايلين أرق بكثير من المعتاد. إن تلف المايلين، الذي يميز مجموعة متنوعة من الأمراض العصبية، على سبيل المثال التصلب المتعدد، يقلل من كفاءة التوصيل الكهربائي للخلايا العصبية، وبالتالي يضر بوظيفة الخلايا والتواصل فيما بينها.
ويقول الدكتور باراك: "كانت هذه النتيجة مفاجئة للغاية، وأشبه بالزلزال من الناحية العلمية". "وهذا لأن المايلين لا يتم إنتاجه عن طريق الخلايا العصبية، ولكن عن طريق الخلايا الداعمة، التي تدعم الخلايا العصبية، وفي نموذجنا تظل الجينات الموجودة في الخلايا الداعمة طبيعية تمامًا. لذلك، استنتجنا من النتائج أن الخلايا العصبية التالفة تؤثر بطريقة أو بأخرى على الخلايا الداعمة التي تنتج المايلين. وفي الواقع، اكتشفنا أن عدد الخلايا الداعمة الناضجة القادرة على إنتاج المايلين انخفض إلى النصف في أدمغة الفئران النموذجية.
أثر تلف المايلين بشكل كبير على نقل الإشارات الكهربائية في أدمغة الفئران المتضررة: أظهرت القياسات أن الإشارات تستغرق وقتًا أطول للانتقال بين منطقتين مختلفتين في الدماغ، كما أن قوة الإشارات التي تصل إلى الوجهة منخفضة نسبيًا أيضًا . "لماذا هو مماثل؟ "يوجد في أنبوب الري فتحة، يتسرب منها جزء كبير من المياه قبل أن تصل إلى الحقل المراد ريه"، يقول الدكتور باراك. وكشف فحص آخر عن سمة أخرى معروفة لتلف المايلين: تلف المهارات الحركية الدقيقة التي تتحكم فيها الخلايا العصبية التي تنتقل من الدماغ إلى الحبل الشوكي، وفي الحالة الطبيعية تكون مغلفة بطبقة سميكة من المايلين.
قادت النتائج المفاجئة الباحثين إلى خطوة أخرى. يقول الدكتور باراك: "لسنوات عديدة، كان هناك دواءان معتمدان من إدارة الغذاء والدواء في السوق، وهما آمنان للاستخدام لعلاج مرض التصلب المتعدد". "يعمل أحدهما مثل شريط لاصق على أنبوب مثقوب، مما يحسن سرعة التوصيل الكهربائي في الخلايا العصبية، والآخر يزيد من عدد الخلايا التي تنتج المايلين، وبالتالي سماكة طبقة المايلين. وبعد أن أدركنا أن متلازمة ويليامز مرتبطة بتلف المايلين، قررنا تجربة هذه الأدوية على الفئران النموذجية لدينا." تمت تجربة العقارين بشكل منفصل، وعمل كل منهما بشكل جيد، حيث أعاد المهارات الحركية والسلوك الاجتماعي للفئران إلى وضعها الطبيعي.
للتأكد من أن اكتشاف تلف المايلين في متلازمة ويليامز له صلة أيضًا بالبشر، اتصل الباحثون ببنك دولي لأنسجة المخ المستخدمة في الأبحاث، وحصلوا على عينات دماغية من مرضى ويليامز المتوفين. وكشف فحص متعمق لهذه العينات عن عدة أدلة تدعم النتائج: 150 جينًا يكون مستوى تعبيرهم أقل بكثير من المعيار، بما في ذلك العشرات من الجينات المسؤولة عن إنتاج المايلين؛ سمك المايلين أرق بكثير من المعتاد. وعدد الخلايا الداعمة المرتبطة بالميالين أقل بكثير من العدد الطبيعي.
"ونتيجة للبحث، أصبحنا نفهم بشكل أفضل آلية الإصابة بمتلازمة ويليامز، وربما وجدنا حلاً طبيًا لها، مما يمنح الأمل للمرضى. وفي الخطوة التالية، سنطلب إجراء تجارب سريرية على مرضى متلازمة ويليامز"، يختتم الدكتور باراك. "بالإضافة إلى ذلك، نعتقد أن النتائج التي توصلنا إليها قد يكون لها أيضًا آثار على مجموعة متنوعة من الأمراض الأخرى المرتبطة بتلف المايلين، بما في ذلك التصلب الجانبي الضموري والتصلب المتعدد والتوحد والزهايمر والإصابات التنكسية الأخرى."
