تنها یک جهش ژنتیکی با ایجاد تأثیراتی در سیستم های مختلف بدن باعث ایجاد اختلال در زندگی می شود. به عنوان مثال، بیماریهای ذخیره‌ای لیزوزومال (به انگلیسی: Lysosomal storage disease) به دلیل جهش های منفرد که بر تولید آنزیم های مهم و ضروری برای متابولیزه شدن مولکول های بزرگ در سلول ها تأثیر می گذارد، ایجاد می شوند. این اختلالات بر روی ارگان های مختلفی از جمله مغز اثر می گذارد و باعث ناتوانی در درجات مختلف می شود.
ژن درمانی می تواند نوید بهبود این شرایط باشد. اما مکانیسم محافظتی مغز – سد خون و مغز – یک چالش بزرگ برای محققان در تلاش برای توسعه این نوع درمان است.
در مطالعه جدیدی که در ژورنال Brain منتشر شده است، تیمی از محققان با موفقیت، از یک پلت فرم ژن درمانی برای اصلاح کامل نقایص مغز در یک مدل حیوانی بزرگ از بیماری ژنتیکی انسان، استفاده کردند.
“این اولین نمونه از مغز پستانداران بزرگ با بیماری ژنتیکی مرتبط با انسان است که منجر به ناتوانی ذهنی به عنوان بخشی از سندرم انسانی می شود. ما توانسته ایم بیوشیمی و ضایعات پاتولوژیک مرتبط با این مشکل را در کل مغز اصلاح کنیم.” John H. Wolfe
Wolfe سالها روی مدل هایی از بیماری های ژنتیکی انسان که بر مغز تأثیر می گذارد، کار کرده است. ژن درمانی، برای تهیه نسخه طبیعی یک ژن جهش یافته جهت بهبود یک بیماری استفاده می شود. Wolfe و سایر دانشمندان در این حیطه پیشرفت های مداومی در درمان بیماریهای عصبی در جوندگان داشته اند. با این حال، استفاده از همان درمان بر روی مغز پستانداران بزرگتر و پیشرفته تر، هنوز نیاز به کار دارد.
در 10 سال گذشته تلاش های زیادی انجام شده است، به گونه ای که وکتورهای خاص به خون تزریق شده و وارد مغز می شوند. ” “آنها از سد خون و مغز عبور می کنند.” یکی از این اقدامات در معالجه بیماری که عمدتا بر روی نخاع تأثیر می گذارد، موثر بوده است.
در حالی که دانشمندان نشان داده اند که این روش های درمانی می توانند آسیب شناسی در مغز موش ها را معکوس کنند، قضاوت کردن در مورد تأثیر آن در بیماران دشوار است، زیرا قشر مغز جوندگان بسیار کوچکتر از پستانداران بزرگتر مانند انسان دارند.
محققان با تکنیک تحویل ژن در طی سالها کار، وکتور خاصی را انتخاب کردند که نشان داد، در موشها، قادر به عبور از سد خونی مغزی برای رسیدن به مکانهای مختلف مغز بودند.
(تحویل ژن (به انگلیسی Gene delivery) پروسه‌ای است که در آن دی ان ای خارجی به سلول میزبان وارد می‌شود. روشهای مختلف بسیاری برای انتقال ژن در انواع سلول‌ها و بافت‌ها، از باکتری تا انسان، توسعه یافته است. به منظور این که انتقال ژن به خوبی انجام گیرد، DNA ی خارجی باید در سلول‌های میزبان، زنده باقی بماند تا با ژنوم آن ادغام گردد. بدین منظور لازم است که DNA ی خارجی به عنوان بخشی از یک ناقل سنتز شود.)
آنها سپس وکتور حاوی ژن را به گربه های معمولی تزریق کردند. چند هفته بعد، آنها توانستند شواهدی پیدا کنند که ژن تصحیح شده در قسمتهای مختلف مغز از جمله قشر مغز، هیپوکامپ و مغز میانی توزیع شده است.
سرانجام، تیم تحقیق با استفاده از دوز کم یا زیاد وکتور، درمان را در گربه های مبتلا به آلفا مانوزیدوز ارزیابی کردند. آنها این روش درمانی را به شریان کاروتید تزریق می کردند، به طوری که قبل از انتقال به سایر قسمت های بدن مستقیماً به مغز می رود. در مقایسه با گربه های درمان نشده، حیوانات تحت درمان با تاخیر قابل توجهی از علائم عصبی خاص و طول عمر طولانی تر مواجه شدند. طولانی ترین عمر مربوط به آنهایی بود که دوز بیشتری از وکتور تحویل داده شده از طریق شریان کاروتید را دریافت کرده اند.
“این پیشرفت بزرگی است.” پیش از این هیچ کس نتوانسته است کل مغز حیوانات بزرگ را معالجه کند. امیدواریم که این امر به کاربردهای بالینی در انسان تبدیل شود. ”
با این حال، وولف هشدار می دهد که یافته ها به معنی درمان قطعی نیست.
از آنجایی که آلفا مانوزیدوز یک بیماری از دوران کودکی است که هیچ درمانی ندارد، از پیشرفت هایی که باعث کاهش شدت علائم می شود، استقبال می شود. رویکردی که محققان توسعه داده اند ممکن است برای معالجه بسیاری از بیماری های دیگر که بر کل سیستم عصبی مرکزی تأثیر می گذارند، بکار رود.
در کارهای بعدی، وولف و همکارانش امیدوارند که روشهای خود را برای دستیابی به نتایج مشابه با دوز کمتر اصلاح کنند، و این امر باعث می شود یک درمان مؤثر و ایمن تر و همچنین مقرون به صرفه تر به روی کار بیاید. آنها به کار خود ادامه خواهند داد تا جزئیات چرایی کارشان را بفهمند، از جمله چگونگی دقیق مسیر وکتور از طریق مغز، یک تحقیق که می تواند راهکارهای اضافی را برای رفع این اختلالات جدی روشن کند.
برای اطلاعات بیشت به موسسه سلامت مغز دانا مراجعه کنید.
منبع:
درباره نویسنده
دکتر علی محمد کمالی فارغ التحصیل دکترای تخصصی علوم اعصاب از دانشگاه علوم پزشکی شیراز، بیش از 15 سال است که در زمینه پژوهش، تدریس و فعالیت های اجرایی در حوزه علوم اعصاب فعالیت و تجربه دارد. وی همچنین در ارتقا عملکرد های شناختی با استفاده از نوروتکنولوژی و مطالعات خواب تخصص ویژه ای دارد. او یکی از بنیانگذاران انستیتو سلامت مغز دانا است، (گروهی که سلامت مغز را اولویت جامعه می داند).
دکتر کمالی بیش از 50 مقاله پژوهشی (h-index 13) در مجلات معتبر علمی به چاپ رسانده و در حال حاضر مدیر عامل انستیتو سلامت مغز دانا است. بعلاوه به عنوان پژوهشگر ارشد واحد مغز، شناخت و رفتار دپارتمان علوم اعصاب دانشگاه علوم پزشکی شیراز مشغول فعالیت می باشد. می توانید پژوهش او را در Google Scholar دنبال کنید.
دکتر کمالی علاوه بر تخصص در زمینه علوم اعصاب، سال ها است که به عنوان مدیر اجرایی مجله علوم پزشکی پیشرفته و فناوری های کاربردی (JAMSAT) مشغول به فعالیت است. همچنین به عنوان دبیر اجرایی انجمن علوم اعصاب ایران شاخه فارس فعالیت می کند.