ภาพถ่ายแสดงเซลล์ประสาท (สีแดง) ที่มีการกลายพันธุ์ในยีน MAPT ซึ่งเป็นยีนที่สร้างโปรตีนเอกภาพ คนที่มีการกลายพันธุ์นี้จะพัฒนาภาวะสมองเสื่อมส่วนหน้า (เครดิต: สิทธารถะมหาลี)
นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบการกลายพันธุ์เพียงอย่างเดียวในยีนเดียวที่ทำให้เกิดภาวะสมองเสื่อมแบบ frontotemporal ทำให้มันยากสำหรับเซลล์ประสาทในสมองในการสื่อสารกับอีกคนหนึ่งซึ่งนำไปสู่การเสื่อมของระบบประสาท
ซึ่งแตกต่างจากโรคอัลไซเมอร์ทั่วไป ภาวะสมองเสื่อมส่วนหน้ามีแนวโน้มที่จะทรมานคนหนุ่มสาว ผู้ที่เป็นโรคนี้มักเริ่มสูญเสียความทรงจำเมื่ออายุ 60 ต้นๆ แต่อาจส่งผลต่อคนบางคนที่มีอายุน้อยกว่า 40 ปี ไม่มีการรักษาที่มีประสิทธิภาพสำหรับภาวะนี้ ซึ่งคิดเป็นประมาณร้อยละ 20 ของทุกกรณีของภาวะสมองเสื่อมในระยะเริ่มแรก
การค้นพบใหม่นี้ไม่มีศูนย์ในยีน MAPT ซึ่งทำให้โปรตีนที่เรียกว่า tau ยังเกี่ยวข้องกับการลดลงของความรู้ความเข้าใจในโรคอัลไซเมอร์ การระบุผลกระทบปลายน้ำของการกลายพันธุ์สามารถช่วยระบุเป้าหมายการรักษาใหม่สำหรับภาวะสมองเสื่อมส่วนหน้า โรคอัลไซเมอร์ และโรคอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับเอกภาพ รวมทั้งโรคพาร์กินสัน
Celeste M. Karch ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านจิตเวชที่ Washington University ใน St. Louis กล่าวว่า "เราได้แสดงให้เห็นแล้วว่าเราสามารถจับการเปลี่ยนแปลงในเซลล์ของมนุษย์ที่เพาะเลี้ยงในจานที่ปรากฏในสมองของบุคคล... ด้วยภาวะสมองเสื่อมส่วนหน้า" ผู้เขียนอาวุโสของบทความซึ่งปรากฏใน จิตวิทยาการแปล.
"สิ่งสำคัญคือ แนวทางที่เราใช้อยู่ช่วยให้เราสามารถโฟกัสยีนและวิถีที่เปลี่ยนแปลงไปในเซลล์และในสมองของผู้ป่วยที่อาจได้รับอิทธิพลจากสารประกอบที่ได้รับการอนุมัติจากองค์การอาหารและยาแล้ว เราต้องการประเมินว่าสารใด ๆ เหล่านี้สามารถป้องกันการสูญเสียความทรงจำหรือแม้กระทั่งเรียกคืนหน่วยความจำในผู้ที่มีภาวะสมองเสื่อมจาก frontotemporal โดยการปรับปรุงการทำงานของเส้นทางเหล่านี้ที่ถูกรบกวน” Karch กล่าว
รายละเอียดการติดต่อสื่อสาร
สำหรับการศึกษานี้ นักวิจัยได้รวบรวมตัวอย่างผิวหนังจากผู้ป่วยที่มีภาวะสมองเสื่อมส่วนหน้าที่มีการกลายพันธุ์เฉพาะในยีน MAPT
จากนั้นนักวิจัยได้แปลงเซลล์ผิวหนังของผู้ป่วยให้เป็นเซลล์ต้นกำเนิด pluripotent ที่ถูกเหนี่ยวนำ ซึ่งมีความสามารถในการเติบโตและพัฒนาเป็นเซลล์ชนิดใดก็ได้ในร่างกาย นักวิจัยได้รักษาสเต็มเซลล์เหล่านี้ด้วยสารประกอบที่เกลี้ยกล่อมให้เติบโตและพัฒนาเป็นเซลล์ประสาทซึ่งมีการกลายพันธุ์ของ MAPT ด้วย จากนั้นใช้เทคโนโลยีการแก้ไขยีนที่เรียกว่า CRISPR นักวิจัยได้ขจัดการกลายพันธุ์ในเซลล์ประสาทบางเซลล์ แต่ไม่ใช่เซลล์อื่นและสังเกตว่าเกิดอะไรขึ้น
Carlos Cruchaga รองศาสตราจารย์ด้านจิตเวชกล่าวว่า "เราพบความแตกต่างในยีนและวิถีทางที่เกี่ยวข้องกับการสื่อสารระดับเซลล์ ซึ่งบ่งชี้ว่าการกลายพันธุ์เปลี่ยนแปลงความสามารถในการสื่อสารของเซลล์ประสาท
"การกลายพันธุ์เริ่มต้นใน MAPT เป็นการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญที่เริ่มต้นโรคและเป็นเป้าหมายที่เป็นไปได้สำหรับการรักษา แต่มียีนอื่น ๆ ที่ปลายน้ำจากยีน MAPT ซึ่งเป็นเป้าหมายที่ดีที่อาจใช้ในการรักษาโรคได้"
การป้องกันความเสียหาย
ในเซลล์ประสาทที่มีการกลายพันธุ์ นักวิจัยพบการเปลี่ยนแปลงในยีน 61 ยีน รวมถึงยีนที่สร้างตัวรับ GABA ในเซลล์ประสาทในสมอง ตัวรับ GABA เป็นตัวรับการยับยั้งที่สำคัญในสมอง และเป็นกุญแจสำคัญในการสื่อสารหลายประเภทระหว่างเซลล์สมอง
นักวิจัยระบุการหยุดชะงักที่คล้ายกันในยีนที่ทำให้ตัวรับ GABA เมื่อพวกเขาทำการทดลองในแบบจำลองสัตว์และวิเคราะห์เนื้อเยื่อสมองจากผู้ป่วยที่เสียชีวิตด้วยภาวะสมองเสื่อมส่วนหน้า พวกเขายังดูที่ผลการศึกษาจากการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างจีโนมกับผู้ป่วยมากกว่า 2,000 รายที่มีภาวะสมองเสื่อมส่วนหน้าและอีกกว่า 4,000 รายที่ไม่มีความผิดปกติ การวิเคราะห์ดังกล่าวยังชี้ไปที่ยีนที่เกี่ยวข้องกับ GABA เป็นเป้าหมายที่เป็นไปได้
Harari กล่าวว่า "การใช้เซลล์ประสาทที่ได้รับจากสเต็มเซลล์ในเนื้อเยื่อของมนุษย์เรามีโอกาสกำหนดเป้าหมายยีน GABA เหล่านี้บางส่วนก่อนการเสื่อมสภาพของระบบประสาทที่เราเห็นในเนื้อเยื่อหลังการชันสูตร "ดังนั้น อย่างน้อยที่สุดในการเพาะเลี้ยงเซลล์ เราสามารถเรียนรู้ว่าการรักษาที่เป็นไปได้นั้นสามารถป้องกันความเสียหายที่เกิดจากภาวะสมองเสื่อมในสมองส่วนหน้า (frontotemporal) ที่สืบทอดมาได้หรือไม่"
นักวิจัยเชื่อว่าพวกเขาจะได้เรียนรู้มากมายเกี่ยวกับวิธีการรักษารูปแบบที่พบได้บ่อยของความผิดปกติเหล่านั้นด้วยการศึกษารูปแบบที่หายากและสืบทอดมาจากโรคทางสมอง
"รูปแบบทางพันธุกรรมของภาวะสมองเสื่อมส่วนหน้าและโรคอัลไซเมอร์เกิดจากการกลายพันธุ์ที่หายาก" Cruchaga กล่าว “แต่พวกมันมีความเหมือนกันมากกับกรณีทั่วไปของโรคเหล่านั้น หากเราเข้าใจกรณีเหล่านี้ที่เกิดจากการกลายพันธุ์ที่สืบทอดมา เราก็ควรเข้าใจรูปแบบทั่วไปของโรคเหล่านี้ได้ดีขึ้น”
สถาบันแห่งชาติว่าด้วยผู้สูงอายุของสถาบันสุขภาพแห่งชาติและเครือข่ายอัลไซเมอร์ที่สืบทอดมาอย่างโดดเด่นเป็นทุนสนับสนุนการศึกษานี้ Tau Consortium, the Alzheimer Association, the German Center for Neurodegenerative Diseases, Raul Carrea Institute for Neurological Research, the Japan Agency for Medical Research and Development, AMED และโครงการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีด้านสุขภาพของเกาหลี ผ่านสถาบันพัฒนาอุตสาหกรรมสุขภาพแห่งเกาหลีได้ให้ทุนสนับสนุนเพิ่มเติม .
ที่มา: มหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์
หนังสือที่เกี่ยวข้อง
at ตลาดภายในและอเมซอน
