دانشمندان سالک نشان دادند که چطور سلول های مغزی در بیماران آلزایمری دچار انحراف شده و هویت خودشان را از دست می دهند.
تکنیک جدید سلول های مغزی را در بیماران سالمند با دقت بیشتری نسبت به قبل مدلسازی می کند.
LA JOLLA – با وجود شیوع آلزایمر، هنوز هیچ درمانی برای آن وجود ندارد که به نوعی علتش این است که مطالعات بر روی نحوه پیشرفت این بیماری بسیار چالش برانگیز بوده اند. هم اکنون دانشمندان موسسه سالک با رشد سلول های عصبی مشابه سلول های مغزی بیماران مسن، دیدگاه های جدیدی را مورد این که هنگام ابتلای به آلزایمر چه اتفاقاتی می افتد (دقیق تر از قبل) به دست آورده اند. و درست همانند خود بیماران، سلول های عصبی نیز هویت سلولی خودشان را از دست می دهند.
این یافته ها که در ۲۷ آوریل سال ۲۰۲۱ در مجله Cell Stem Cell منتشر گردید، نشان داد که این سلول های عصبی با علائمی نظیر استرس و تغییراتی که در آن ها سلول ها هویت کمتری از خودشان دارند شناخته می شوند. جالب توجه است که بسیاری از تغییرات مشاهده شده در این سلول ها مشابه آن چیزی است که در سلول های سرطانی مشاهده شده است – بیماری دیگری که با افزایش سن ارتباط دارد.
روستی گِیج، پروفسور و رئیس موسسه سالک و همچنین نویسنده ارشد این مقاله می گوید: ما می دانیم که ریسک ابتلا به آلزایمر با افزایش سن به شدت افزایش می یابد، اما به دلیل درک ناقص ما از عوامل بیماری زای وابسته به سن، توسعه درمان های موثر بسیار دشوار می باشد. بسیار مهم است که مدل های بهتری از بیماری به دست بیایند تا محرک های اصلی این بیماری شناسایی شوند.
در مطالعه قبلی، آزمایشگاه گِیج شیوه جدیدی را نشان داده بود که از نمونه های پوست برای ساختن سلول های مغزی استفاده کرده بود. این سلول های عصبی با دقت خیلی بیشتری سن افرادی را که از آن ها برگرفته شده اند نشان می دهد (برخلاف سلول های عصبی ساخته شده از سلول های بنیادی که بیشتر در مطالعات مورد استفاده قرار می گیرند). مطالعه جدید بر پایه این یافته ها بوده و اولین مطالعه ای است که از سلول های پوست بیماران مبتلا به آلزایمر به جهت ساختن سلول های عصبی استفاده شده است و به طور دقیق تری خصوصیات نورون های مغز این بیماران را نشان می دهد.
جروم مرتنیز استادیار کمکی در موسسه سالک و نخستین نویسنده این مقاله که در مطالعه قبلی نیز مشارکت داشت می گوید، اکثریت قریب به اتفاق موارد آلزایمر به طور نامرتبطی رخ داده و هیچ دلیل ژنتیکی شناخته ای شده ای نیز ندارند. هدف ما در این جا این بود که ببینیم آیا سلول های عصبی که ما از بیماران آلزایمری به دست آوردیم، می تواند مطلب جدیدی را در مورد تغییرات به وجود آمده در این سلول ها و در حین پیشرفت بیماری به ما بیاموزد یا خیر.
در مطالعه حاضر، محققان سلول های پوست ۱۳ بیمار مبتلا به آلزایمر را به صورت پراکنده و بدون توجه به سن جمع آوری کردند. آن ها همچنین از سلول های سه بیماری استفاده کردند که نوع نادر و ارثی این بیماری را داشتند. آن ها به عنوان یک گروه کنترل، سلول های پوست ۱۹ نفر دیگر را که به لحاظ سنی با همدیگر در یک سطح قرار داشتند اما مبتلا به آلزایمر نبودند را جمع آوری کردند. آن ها با استفاده از یک نوع خاصی از سلول های پوست به نام فیبروبلاست، توانستند نورون هایی را از سلول های اهدا کنندگان به وجود بیاورند. آن ها سپس تفاوت های مولکولی بین سلول های بیماران آلزایمری و سلول های افراد سالم را مورد مقایسه قرار دادند.
محققان دریافتند که نورون های ساخته شده از سلول های افراد مبتلا به آلزایمر دارای ویژگی های منحصر به فردی هستند که با سلول های افراد سالم فرق دارد. سلول های افراد مبتلا به آلزایمر فاقد ساختار سیناپسی بودند که برای ارسال سیگنال به یگدیگر بسیار مهم می باشند. آن ها همچنین تغییراتی را در مسیر سیگنال دهی سلول ها مشاهده کردند که عملکرد سلول ها را کنترل می کند و این نشان می داد که سلول ها تحت فشار قرار گرفته بودند. علاوه بر این هنگامی که محققان رونوشت های سلول ها را آنالیز کردند (نوعی آنالیز که نشان می دهد سلول ها چه نوع پروتئینی را تولید می کنند)، متوجه شدند که نورون های بیماران آلزایمری دارای رونویسی مولکولی بسیار مشابهی با سلول های عصبی نارسی بودند که در یک مغز در حال رشد وجود دارد.
به گفته مرتنز که استادیار دانشگاه اینسبروک در ایالت تیرول اتریش نیز هست، به نظر می رسد که این نورون ها هویت بالغ خودشان را از دست داده بودند و این تغییر یافتگی که باعث می شود سلول ها ویژگی منحصر به فرد خودشان را از دست بدهند در سلول های سرطانی نیز مشاهده می شود. او می گوید این یافته ها در واقع راه را برای مطالعات جدید باز می کنند.
گِیج اضافه کرد، هرچند تحقیقات بیشتری مورد نیاز می باشد، با این حال تغییراتی که ما در سلول ها مشاهده کردیم می تواند اهداف بالقوه ای را برای درمان به وجود بیاورد.
سایر نویسندگانی که در این مطالعه مشارکت داشتند عبارتند از جوزف آر. هردی، لاریسا تراکسلر، سیمون تی شفر، لنا بونکه، دیلان ای. رید، هیونگجون لی، دیانا پی. فرناندز، راوی کی. آگروال، رافائلا لوسیولا، شانی استرن، و آپوا سی. ام. پاکولا از موسسه سالک؛ یوهانسن سی. م. اسکلاچتسکی، کریستوفر کی. گلس، شاونا اچ. یوان، لاورنس اس. بی. گولدشتاین و داگلاس گالاسکو از دانشگاه کالیفرنیا سان دیه گو (UCSD)؛ لوسیا ژو – یانگ، لوکاس کارباچر و فرانک ادنهوفر از دانشگاه اینسبروک؛ استیو هوروات از دانشگاه حیفا در اسرائیل؛ منچینگ کو از دانشگاه فرایبورگ آلمان؛ و آتیلا سزوکس از دانشگاه ایوتووسلوراند در مجارستان.
مطالعه حاضر توسط EU ERC-STG-2019-852086، H2020-MSCA-IF- 2017-797205؛ بنیاد BrightFocus ؛ NIA K99-AG056679؛ بنیاد چن؛ FWF-I5057 اتریشی؛ AHA-Allen، PABH13461000019؛ بنیاد خانواده پاول جی. آلن؛ NIA R01s AG056306، AG056511 و AG057706؛ بنیاد JPB؛ موسسه خیریه لئونا ام. و هری بی. هلمسلی؛ آنیته سی. مرله – اسمیت؛ بنیاد خیریه جی. هارولد و لیلا Y؛ صندوق خیریه خانواده رِی و داگمار دالبی؛ آکادمی Stichting A.S.C؛ CIRM RT2-01927؛ FWF-SPIN اتریشی؛ انجمن تحقیقاتی آلزایمر؛ بنیاد آلزایمر ندرلند؛ DFG-SFB1160-IMPATH؛ سرویس تبادل آکادمیک آلمانی DAAD؛ برنامه رهبری زاکرمن STEM؛ بانیاد طرح مارشال اتریش؛ بنیاد دکتر اوتو سیبرت؛ EU JPND MADGIC از طریق BMBWF اتریشی؛ ANN-135291 مجارستانی؛ و مرکز تحقیقات بیماری آلزایمر شایلی مارکوس در UCSD، تامین مالی شده است.
