باحثون في جامعة تل أبيب: العديد من الطفرات الجينية التي تميز مرض التوحد والإعاقة الذهنية تظهر أيضًا في أدمغة مرضى الزهايمر

ووجد الباحثون أن العلاج بعقار تجريبي يسمى NAP قد يمنع التأثير السلبي للطفرات على الدماغ. * نُشر المقال مؤخرًا في مجلة الطب النفسي الجزيئي.

وجد باحثون في جامعة تل أبيب، بقيادة البروفيسور إيلانا غوزيس من كلية الطب وكلية ساغول لعلم الأعصاب، تداخلا كبيرا بين مئات الطفرات التي تميز الأطفال المصابين بالتوحد والإعاقة الذهنية التنموية، والطفرات في أدمغة مرضى الزهايمر . وركز الباحثون بشكل خاص على الطفرات في جين ADNP، الذي له دور مهم في نمو الدماغ وفي حماية بنية الخلايا العصبية في الدماغ. ووجدوا أن العلاج باستخدام جزء مختصر من بروتين ADNP، يسمى NAP، قد يحمي الدماغ من تأثير الطفرات، ويساعد مرضى الزهايمر والمصابين بالتوحد.

طلاب الدكتوراه يانينا إيفاشكو فهيما، إدفا هدار (الدفاتر الأولى)، إيريس جريج، أوكسانا كابيتانسكي وجيدعون كارمون من مختبر البروفيسور جوزس، البروفيسور ديفيد جورفيتز من كلية الطب في جامعة تل أبيب (المشرف المشارك على إدفا هدار) ) وشارك في الدراسة مايكل غيرشوفيتز من معهد وايزمان للعلوم، ومختبرات في جمهورية التشيك وإسبانيا وبلجيكا وإنجلترا. نُشرت المقالة مؤخرًا في مجلة الطب النفسي الجزيئي.

البروفيسور إيلانا جوزس: "مع تطور تقنية تسلسل الحمض النووي، تم العثور على العديد من الطفرات في مئات الجينات لدى الأطفال المصابين بالتوحد والإعاقات الذهنية النمائية في السنوات الأخيرة. وهي طفرات عشوائية لم يتم توريثها من الوالدين، ولكنها حدثت في الخلايا الجذعية للجنين، أثناء انقسام الخلايا. عند الأطفال، يمكن لطفرة واحدة في جين مهم أن تسبب مرض التوحد والتخلف العقلي. في المرحلة الأولى من البحث، أردنا التحقق مما إذا كانت الطفرات تظهر أيضًا في الخلايا الموجودة في أدمغة مرضى الزهايمر، وما إذا كان هناك تداخل بين الطفرات التي تميز مرض الزهايمر والتوحد."
وقام الباحثون بفحص عينات مأخوذة من منطقة البصلة الشمية في أدمغة مرضى الزهايمر، بعد وفاتهم. كشف تسلسل الحمض النووي الريبوزي (RNA) للجينوم في عينات البصلة الشمية عن مئات الطفرات. بالإضافة إلى ذلك، قام الباحثون بفحص البيانات من العديد من قواعد بيانات الإنترنت، ووجدوا طفرات في آلاف الجينات في أدمغة مرضى الزهايمر - أكثر بكثير (في المتوسط ​​لكل موضوع) مما هي عليه في الدماغ السليم. والآن قاموا بمقارنة النتائج التي توصلوا إليها مع النتائج التي توصلت إليها دراسات الطفرات المرتبطة بالتوحد. يقول البروفيسور جوزس: "لقد وجدنا تداخلًا كبيرًا: حوالي 40٪ من الطفرات الجينية المسببة للمرض والتي حددناها في البصلة الشمية لمرضى الزهايمر تم العثور عليها أيضًا لدى الأطفال المصابين بالتوحد والإعاقة الذهنية".

انتقل الباحثون الآن إلى فحص متعمق لجين معين - جين ADNP، المسؤول، من بين أمور أخرى، عن متلازمة ADNP التي تسبب مرض التوحد والإعاقة الذهنية، والمعروف أيضًا أنه مرتبط بمرض الزهايمر. . يقول البروفيسور جوزس: "تم اكتشاف بروتين ADNP، الذي ينتجه جين ADNP، في مختبري منذ حوالي 20 عامًا، ومنذ ذلك الحين أجرينا العديد من الدراسات عليه". "على مر السنين، أصبح من الواضح أن ADNP يلعب دورًا مركزيًا في تطور الدماغ عند الجنين، وأن عمله مرتبط ببروتين تاو، الذي يرتبط بالهيكل العظمي للخلايا العصبية في الدماغ ويعمل على استقرار الخلية. هيكلها، ومن المعروف أنها تتضرر لدى مرضى الزهايمر. في الماضي، استخرجنا من بروتين ADNP قطعة مختصرة تسمى NAP، والتي تعمل كأساس لعقار تجريبي لمرض التوحد. في الدراسة الحالية وجدنا عدة طفرات جديدة في جين ADNP في أدمغة مرضى الزهايمر. واكتشفنا أيضًا أنه مع زيادة عدد طفرات ADNP في أدمغة المرضى، تزداد أيضًا أمراض بروتين تاو."

في الخطوة التالية، استخدم الباحثون الهندسة الوراثية لحقن ADNP بطفرتين تقصران البروتين، بالإضافة إلى تاو الموسوم بصبغة الفلورسنت، في خلايا نموذجية من الخلايا العصبية الدماغية. كشف اختبار تلطيخ تاو في الخلايا الحية أن الطفرة في ADNP تسببت في تلف ارتباط تاو بالهيكل العظمي للخلية العصبية، مما أدى إلى إضعاف الهيكل العظمي للخلية. ومع ذلك، فقد وجد أن العلاج بالعقار التجريبي NAP (المعروف أيضًا باسم 2CP) يحمي بنية الهيكل العظمي للخلية العصبية من التأثير الضار، ويظل الهيكل العظمي مستقرًا وطبيعيًا. ويشير البروفيسور جوزيس إلى أن هذه النتائج تشير إلى أن آلية عمل ADNP الصحيحة مطلوبة من أجل الارتباط الصحيح لـ Tau بالهيكل العظمي للخلية، في حين أن الطفرات في ADNP تعطل الآلية. تعمل عودة جزء NAP على تسريع ربط بروتين Tau بالهيكل الخلوي، وبالتالي حماية الخلية من التأثير الضار للطفرات في ADNP.

ويختتم البروفيسور غوزيس قائلاً: "إن بحثنا يفتح أفقاً جديداً لأبحاث وعلاج مرض الزهايمر والتوحد". "حتى الآن، ركز الباحثون في مرض الزهايمر بشكل أساسي على رواسب الأميلويد التي تتشكل في أدمغة مرضى الزهايمر. بحثنا يوجه الانتباه نحو اتجاه آخر، وهو الطفرات التي تؤثر على بروتين تاو، مما يؤدي إلى تلف بنية الخلايا العصبية في الدماغ. علاوة على ذلك، فإن الدواء التجريبي الذي نقوم بتطويره قد يساعد مرضى الزهايمر وكذلك المصابين بالتوحد الذين لديهم طفرات مشابهة لتلك الموجودة في مرض الزهايمر.

ومن المهم الإشارة إلى أن شركة Koronis Neuroscience الإسرائيلية حاصلة على ترخيص لتطوير عقار 201CP، على أساس قطاع NAP، من شركة راموت بالقرب من جامعة تل أبيب. وتقوم الشركة بتطوير دواء تجريبي لمتلازمة التوحد ADNP، والتي تنتج عن طفرة عشوائية في جين ADNP. تم التطوير تحت تصنيف الدواء اليتيم من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA).

للمادة العلمية

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

• نجح العلماء في التخنيون في إتلاف آلية الدفاع لدى بكتيريا السالمونيلا باستخدام مواد تم تطويرها في الأصل ضد مرض الزهايمر
• "نظام دماغي على شريحة كشف لنا تفاصيل جديدة عن نشاط الحاجز الدموي الدماغي، ما سيساعد في علاج الزهايمر وآثار الأدوية"
• العلاج الجيني قد يعالج مرض الزهايمر