كشف البحث عن هدف علاجي محتمل للتصلب الجانبي الضموري (مرض ALS )
 |
| كشف البحث عن هدف علاجي محتمل للتصلب الجانبي الضموري (مرض ALS ) |
تشير الأبحاث التي أجراها علماء الخلايا الجذعية في جامعة هارفارد إلى وجود علامة بيولوجية محتملة جديدة ومستهدفة لعقار التصلب الجانبي الضموري مرض als ، وهو مرض عصبي يصعب تشخيصه وعلاجه. استخدمت الدراسة المنشورة في مجلة Nature Neuroscience نماذج الخلايا الجذعية للخلايا العصبية الحركية البشرية للكشف عن الجين STMN2 كهدف علاجي محتمل ، مما يدل على قيمة نهج نموذج الخلايا الجذعية البشري هذا في اكتشاف الدواء.
تشخيص وعلاج مرض التصلب الجانبي الضموري مرض als
يعاني اصحاب مرض التصلب الجانبي الضموري (مرض ALS ) من فقدان الخلايا العصبية الحركية والشلل التدريجي. بعد رحلة تشخيص طويلة ، قد البقاء على قيد الحياة تصل إلى خمس سنوات. تمت الموافقة على دواءين ل (مرض ALS ) من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) ، لكنهما يعملان فقط لإبطاء المرض.
بالإضافة إلى علاج - أو حتى علاج فعال لمرضى (مرض ALS ) ، هناك حاجة ماسة إلى اختبار قوي لـ (مرض ALS ) . لكي يحدث ذلك ، يحتاج العلماء إلى إيجاد علامة بيولوجية موثوقة للمرض
TDP-43: السمة المميزة لـمرض ALS
منذ حوالي 10 سنوات ، وجد العلماء مجاميع من البروتين يسمى TDP-43 في الخلايا العصبية بعد الوفاة من مرضى مرض ALS . كان يجب أن يكون هذا البروتين في نواة تلك الخلايا العصبية ، ولكن بدلاً من ذلك تم التخلص منه ، ويتراكم في السيتوبلازم.
من الواضح أن بعض الجينات العاملة في نظام التخلص من القمامة من الخلايا العصبية (تسمى البروتيازوم) كانت تتفاعل مع TDP-43 بطريقة أدت إلى ALS. ولكن ما هي الجينات التي تشارك ، وماذا يفعلون ، لم يعرف بعد.
يمكن تحور الجين الذي يشفر لـ TDP-43 لتحريك مرض ALS . يتم تمريره إلى الأجيال القادمة ، الذين يقومون بعد ذلك بتطوير مرض ALS أو ، في بعض الحالات ، الخرف الجبهي الصدغي (FTD). منذ أن تم اكتشاف مجاميع TDP-43 في مرضى ALS ، فقد كانت معروفة كعلامة مميزة لهذا المرض.
ماذا فعل الباحثون
TDP-43 هو واحد من العديد من البروتينات التي ترتبط بـ الحمض النووي الريبي (RNA) ، المسؤولة عن نقل المعلومات الوراثية وترجمتها إلى وصفة موجزة لبروتين معين ، على سبيل المثال جزء من خلية عصبية متنامية.
بدأ الباحثون في تحديد ، لأول مرة ، جميع أنواع الحمض النووي الريبي المحتملة التي ينظمها بروتين TDP-43 في سياق الخلايا العصبية البشرية. حتى الآن ، تم إجراء دراسات مثل هذه فقط في الفئران وخطوط الخلايا السرطانية.
بعد ذلك ، نظروا إلى ما حدث لكل جين عندما تعاملوا مع TDP-43
ما وجدوه
خفض الباحثون مستويات البروتين TDP-43 في الخلايا العصبية الحركية المستمدة من الخلايا الجذعية البشرية. ثم ، باستخدام تسلسل الحمض النووي الريبي (RNA) ، حللوا كيف تغير تعبير الجينات في هذه الخلايا.
من بين آلاف الجينات أو نحو ذلك التي تغيرت عند معالجة TDP-43 ، برز أحدها: (STMN2) ، وهو جين مهم في النمو والإصلاح العصبي. تم تغيير STMN2 باستمرار في الخطوة مع TDP-43.
وقال جوزيف كليم ، زميل ما بعد الدكتوراه في قسم الخلايا الجذعية بجامعة هارفارد: "بمجرد أن يكون لدينا صلة بين TDP-43 وفقد هذا الجين الحرج الآخر ، STMN2 ، يمكننا أن نرى كيف يمكن أن تبدأ الخلايا العصبية الحركية في الفشل من (مرض ALS ) . وعلم الأحياء التجديدي (HSCRB).
"مع اكتشاف أن نموذجنا للخلايا الجذعية البشرية قد تنبأ بالضبط بما كان يحدث في المرضى ، تابع جو الاختبار في هذا النظام فيما إذا كان إصلاح (STMN2) يمكن أن ينقذ انحطاط الخلايا العصبية الحركية في طبقنا الناجم عن إزعاج TDP-43. في سلسلة جميلة من التجارب التي أعتقد أنها توفر أملًا كبيرًا للمرضى ، استمر في إظهار أن هذا هو الحال تمامًا: إنقاذ تعبير عن نمو الخلايا العصبية الحركية (STMN2) الذي تم إنقاذه ، "قال كيفن إيجان ، أستاذ الخلايا الجذعية والبيولوجيا التجددية في جامعة هارفارد.
السبب
لاحظ الباحثون أنه بدون TDP-43 ، تتحول تعليمات STMN2 المقروءة تمامًا إلى البروتين لم تنجح .
"لقد اكتشفنا أنه عندما تتناقص مستويات TDP-43 في النواة ، يتم تقسيم إكسون خفي في الحمض النووي الريبي STMN2 ، وهذا يحذف بشكل أساسي تعليماته لصنع بروتين وظيفي" ، أوضح كليم. "يصبح من المستحيل على STMN2 إنشاء عنصر حيوي لإصلاح أو نمو محاور عصبية الخلايا الحركية."
فحص مزدوج وثلاثي
كانت الخطوة التالية لمعرفة ما إذا كانت النتائج التي توصلوا إليها تعكس حقيقة بيولوجيا المريض. لقد حصلوا على بيانات من دراسات تسلسل الحمض النووي الريبي التي استخدمت عينات بعد الوفاة من مرضى ALS. ورددت مجموعات البيانات النادرة هذه ، بالمقارنة مع الضوابط ، النتائج الأصلية للفريق في نماذج الخلايا الجذعية البشرية. تم تعيين البيانات من الحبال الشوكية للمريض ALS إلى خفي ، ولكن لم يتم البيانات من عناصر التحكم.
لويس ويليامز من كيو ستيت للعلوم الحيوية ، حاصل على درجة الدكتوراه كانت أطروحة HSCRB هي الخطوة الرئيسية الأولى في هذه الدراسة ، وأضاف: "نظرًا لوجود خلايا جذعية متعددة القدرات من أصل إنساني ، يمكننا صنع خلايا في طبق ذي صلة بـ ALS والتحقيق في هذه المشكلة المحددة للغاية في السياق الصحيح: مع الجينوم البشري وجميع العوامل الوراثية التي تنظم الخلايا العصبية الحركية. "
اهمية هذا
"هذه التجارب تشير إلى طريق واضح لاختبار ما إذا كان إصلاح Stathmin2 في المرضى يمكن أن يبطئ أو يوقف مرضهم" ، قال البروفيسور إيجان. "يشير الاكتشاف الذي توصلنا إليه إلى مقاربة واضحة لتطوير علاج محتمل لمرض ALS ، وهو تدخل من شأنه أن يتدخل في جميع الأفراد باستثناء عدد قليل للغاية ، بغض النظر عن السبب الوراثي لمرضهم."