مدل تحقیقاتی جدید دانشمندان را قادر می‌سازد تا روش‌های درمانی بیماری‌های عصبی نادر را آزمایش کنند

به لطف یک مدل تحقیقاتی جدید که توسط دانشمندان دانشگاه ویسکانسین-مدیسون ایجاد شده است، برای اولین بار، دانشمندان قادر خواهند بود روش های درمانی گروهی از بیماری های عصبی نادر را که نوزادان و کودکان خردسال را تحت تاثیر قرار می دهند، آزمایش کنند.

پاراپلژی اسپاستیک ارثی (HSPs) گروهی از بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی هستند که در اثر جهش‌های ژنتیکی ایجاد می‌شوند. آنها ده‌ها هزار کودک را به افزایش تون عضلانی در اندام‌های تحتانی خود سوق می‌دهند که باعث ضعف در پاها و در نهایت بر توانایی خزیدن یا راه رفتن آنها می‌شود.

کودکانی که از شش ماهگی این جهش ها را دارند شروع به نشان دادن علائم بیماری می کنند. این بچه ها بین دو تا پنج سالگی ویلچر می نشینند و متأسفانه هرگز نمی توانند راه بروند.»


Anjon Audhya، استاد، گروه شیمی زیست مولکولی، UW-Madison

Audhya توضیح می‌دهد که بسیاری از دانشمندان در مورد پاراپلژی اسپاستیک تحقیق نکرده‌اند، زیرا مدل خوبی برای مطالعه منشأ بیماری یا آزمایش‌های درمانی وجود نداشته است. مدل‌های قبلی موش کار نمی‌کردند زیرا به نظر می‌رسد مسیرهای عصبی که اطلاعات مربوط به حرکت را در سراسر بدن حمل می‌کنند بسیار متفاوت از انسان‌ها هستند و محققان هنوز آزمایش‌های بالینی روی انسان را دنبال نکرده‌اند.

Audhya با یک تیم بین رشته ای از محققان UW-Madison برای مطالعه یک جهش خاص که باعث ایجاد HSP در کودکان خردسال می شود، کار کرد. آنها سپس از آنچه آموختند برای ایجاد یک مدل بهتر استفاده کردند -; در موش ها

جهشی که محققان انتخاب کردند روی پروتئینی به نام ژن Trk-fused یا TFG کار می کند. پروتئین‌های سالم TFG در داخل سلول‌های عصبی یا نورون‌ها کار می‌کنند تا پروتئین‌های دیگر را از یک قسمت سلول به قسمت دیگر منتقل کنند. وظیفه یک نورون این است که پیام ها را به شکل سیگنال های الکتریکی بین مغز و بقیه بدن منتقل کند.

READ  ریمل مژه و ابرو شارلوت تیلبری

پروتئین‌هایی که برای انتقال خود به TFG وابسته هستند، این مسیرهای عصبی را سالم نگه می‌دارند و به مدیریت سیگنال‌های الکتریکی که مغز به بدن ارسال می‌کند و کدام سیگنال‌ها را مهار می‌کند، کمک می‌کنند. با متعادل کردن سطوح مناسب تحریک، نورون‌ها می‌توانند حرکاتی مانند انقباض ماهیچه‌های پا که در راه رفتن نقش دارند را هدایت کنند.

در کودکان خردسال با جهش در ژن TFG، پروتئین های عصبی به طور موثر در سلول های عصبی حرکت نمی کنند. Audhya می‌گوید این ممکن است عدم تعادلی در تحریک الکتریکی ایجاد کند که اجازه می‌دهد سیگنال‌های الکتریکی فراوانی به اندام‌های تحتانی ارسال شود و در نتیجه تون عضلانی افزایش یابد. با گذشت زمان، تون ماهیچه ای بیش از حد منجر به از دست دادن عملکرد حرکتی می شود.

آئودیا، که همچنین دانشیار ارشد تحقیقات پایه، بیوتکنولوژی و تحصیلات تکمیلی در دانشگاه است، می‌گوید: «می‌توانید تصور کنید اگر پای خود را واقعاً به سختی دراز کنید، و تمام انرژی خود را برای خم کردن آن عضله صرف کنید، حرکت دادن آن واقعاً دشوار است». دانشکده پزشکی و بهداشت عمومی UW.

در جستجوی یک مدل قابل اجرا، محققان برای کمک به این کودکان به موش‌ها روی آوردند. این تیم از فناوری ویرایش ژن CRISPR برای ایجاد جهش هایی که منجر به HSP می شود در جنین موش استفاده کردند. این به آنها اجازه داد تا چگونگی پیشرفت بیماری را از ابتدای رشد و نظارت بر پیشرفت علائم پس از تولد مطالعه کنند.

نه تنها مسیرهای عصبی موش‌ها به انسان نزدیک‌تر است، بلکه محققان مشاهده کردند که علائم در موش‌ها به طور مشابهی در کودکان مبتلا به HSP ایجاد می‌شود. همچنین در یک مقیاس زمانی به اندازه کافی سریع اتفاق افتاد که دانشمندان باید بتوانند به راحتی دوام درمان های بالقوه را آزمایش کنند.

READ  قوانین قرنطینه و ردیابی در سراسر نقشه برای دانش آموزان است

آودیا می گوید: «ورزش تنها درمانی است که برای این بیماران وجود دارد و این واقعا رضایت بخش نیست. “من فکر می کنم ما یک جهش بزرگ به جلو داشته ایم و فقط یک مدل داریم که می توانید فرضیه های مختلف را آزمایش کنید. این از دیدگاه من بزرگ است.”

جزئیات پیچیده درگیر در شیمی زیست مولکولی ممکن است برای برخی پیش پا افتاده به نظر برسد، اما علوم پایه مانند این آئودیا را مجذوب خود می کند. تا زمانی که او از بنیاد پاراپلژی اسپاستیک کمک مالی دریافت کرد، که او را با بیمارانی که HSP دارند در تماس بود، به طور کامل متوجه تاثیر بالقوه کارش نشد.

او می‌گوید: «اینها جمعیت‌هایی هستند که کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. یک شرکت داروسازی احتمالاً منابع زیادی را برای جمعیت آسیب‌دیده که آنقدر کوچک است خرج نمی‌کند. در عوض، آنها بر روی بیماری‌هایی مانند آلزایمر و پارکینسون تمرکز خواهند کرد». “بنابراین، من احساس کردم که اینجا یک بیماری است که به طور گسترده نادیده گرفته می شود، سرمایه گذاری ناکافی روی آن انجام می شود، و اینجا منطقه ای است که می توانیم در آن تاثیر بگذاریم.”

اودیا گفت که امیدوار است این مدل جدید دانشمندان بیشتری را برای مطالعه HSPها برای بهبود درک پیشرفت بیماری و در نهایت بهبود دسترسی به درمان‌هایی که به کودکان مبتلا به آن کمک می‌کند، ترغیب کند.