به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، جهش در بیش از 25 ژن با اسکلروز جانبی آمیوتروفیک یا ALS مرتبط است که خطر ابتلا به این اختلال غیر قابل درمان را افزایش ‌می‌دهند.

یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور Eran Hornstein از مؤسسه علوم Weizmann، ژن جدیدی را با ALS مرتبط ‌می‌داند؛ اما، این ژن حاوی جهش‌هایی از نوع متفاوتی است که به نظر می‌رسد که آن‌ها نقش تدافعی و نه تهاجمی‌ در این بیماری دارند.

ژنی که به تازگی با ALS مرتبط شده است در بخشی از ژنوم قرار دارد که DNA اضافی یا junk DNA نامیده ‌می‌شود. این DNA بیش از 97 درصد از ژنوم را تشکیل می‌دهد. اما، از آنجایی که پروتئین‌ها را کد نمی‌کند، در گذشته به عنوان بخش بی ارزش ژنوم در نظر گرفته می‌شد.

امروزه، اگرچه این DNA غیرکدکننده هنوز به عنوان ماده تاریک بیولوژیکی در نظر گرفته ‌می‌شود؛ اما، در حال حاضر به عنوان یک دستورالعمل بسیار مهم شناخته شده است و تعیین می‌کند که چه زمانی ژن‌های درون DNA کدکننده (آن هایی که پروتئین‌ها را کد می‌کنند) روشن و خاموش می‌شوند.

این بخش عظیم و غیرکدکننده ژنوم در جستجوی منشأ ژنتیکی بیماری‌های عصبی مانند ALS نادیده گرفته شده است. در حالی که در اکثر موارد ALS، پروتئین‌ها نمی‌توانند ظهور بیماری را توضیح دهند.

بسیاری از مردم در مورد ALS به لطف چالش سطل یخ که چند سال پیش در فضای مجازی منتشر شد، ‌می‌دانند که این بیماری عصبی نادر به نورون‌های حرکتی حمله می‌کند، این سلول‌های عصبی مسئول کنترل حرکات ماهیچه‌ای ارادی، در همه چیز از راه رفتن تا صحبت کردن و تنفس نقش دارند.

نورون‌ها به تدریج از بین ‌می‌روند و در نهایت باعث نارسایی تنفسی و مرگ ‌می‌شوند. یکی از علائم ALS التهاب در نواحی مغز متصل به نورون‌های در حال مرگ است که توسط مکانیسم‌های ایمنی در مغز ایجاد ‌می‌شود.

مغز ما یک سیستم ایمنی دارد. در بیماری‌های دژنراتیو، سلول‌های ایمنی مغز، به نام میکروگلیا، سعی ‌می‌کنند با محافظت از بافت عصبی به عامل تخریب کننده‌ی آن حمله کنند.

مشکل این است که در ALS، تخریب عصبی به قدری شدید ‌می‌شود که فعال شدن مزمن میکروگلیا در مغز به سطوح بسیار بالایی ‌می‌رسد و تبدیل به عامل آسیب ‌می‌شود. بنابراین، سیستم ایمنی به مغز آسیب ‌می‌رساند در حالی که وظیفه‌ی محافظت از آن را بر عهده دارد و منجر به مرگ نورون‌های حرکتی بیشتری ‌می‌شود.

یافته‌های جدید در ژورنال Nature Neuroscience منتشر شده است. دانشمندان Weizmann بر روی ژنی به نام IL18RAP که مدت‌ها شناخته شده بود بر میکروگلیا تأثیر می‌گذارد تمرکز کردند و دریافتند که می‌تواند حاوی جهش‌هایی باشد که اثرات آسیب‌زا میکروگلیا را کاهش می‌دهد. آن‌ها جهش هایی را در این ژن شناسایی کرده‌اند که التهاب را کاهش ‌می‌دهد.

پس از تجزیه و تحلیل ژنوم بیش از 6000 بیمار ALS و بیش از 70000 نفر که به ALS مبتلا نیستند، محققان به این نتیجه رسیدند که جهش‌های جدید شناسایی شده خطر ابتلا به ALS را تقریباً تا 5 برابر کاهش می‌دهند.

بنابراین بسیار نادر است که بیماران ALS این جهش‌های محافظتی را داشته باشند. آن دسته از بیماران نادری که این جهش‌ها را در خود جای داده‌اند، تقریباً شش سال دیرتر نسبت به بیمارانی که جهش ندارند، به این بیماری مبتلا می‌شوند. به عبارت دیگر، به نظر ‌می‌رسد جهش‌ها با یک فرآیند اصلی ALS مرتبط هستند و سرعت بیماری را کاهش ‌می‌دهند.

برای تایید یافته‌ها، محققان از فناوری ویرایش ژن برای معرفی جهش‌های محافظتی به سلول‌های بنیادی بیماران مبتلا به ALS استفاده کردند که باعث می‌شود این سلول‌ها در یک ظرف آزمایشگاهی به میکروگلیا بالغ تمایز یابند.

آن‌ها سپس میکروگلیا را با یا بدون جهش‌های محافظت کننده، در همان ظروف با نورون‌های حرکتی کشت دادند. مشخص شد میکروگلیا هایی که دارای جهش‌های محافظ هستند تمایل کمتری برای حمله به نورون‌های حرکتی نسبت به میکروگلیاهایی که این جهش‌ها را ندارند، نشان می‌دهند. همچنین، نورون‌های حرکتی زمانی که با میکروگلیاهای محافظ کشت داده می‌شوند، به‌ طور قابل ‌توجهی بیشتر از میکروگلیاهای معمولی زنده می‌مانند.

یافته‌ها پیامدهای بالقوه‌ای برای تحقیقات ALS و فراتر از آن دارند که یک مسیر محافظت کننده عصبی جدید را نشان ‌می‌دهند.

مطالعات آینده ‌می‌تواند بررسی کند که آیا تعدیل این مسیر ممکن است تأثیر مثبتی بر بیماران داشته باشد یا خیر. در سطح کلی‌تر، یافته‌های ما نشان می‌دهد که دانشمندان نباید مناطق غیر کدکننده DNA را نه فقط در تحقیقات ALS، بلکه در مطالعه سایر بیماری‌های دارای یک جزء ژنتیکی نیز نادیده بگیرند.

پایان مطلب/

لینک منبع:

https://neurosciencenews.com/genetics-als-neuroprotection-20304/

https://www.nature.com/articles/s41593-022-01040-6