פריצת דרך במחקר של פיגור שכלי

חוקרים מהאוניברסיטה העברית הצליחו לראשונה לייצר תאי עצב מתאי גזע של חולים בתסמונת כרומוזום ה-X השביר, הסיבה השכיחה ביותר לפיגור שכלי תורשתי בבנים, ממנו סובלים מאות אלפי חולים ברחבי העולם. עוד הצליחו החוקרים למצוא חומר שמאפשר את חידוש פעילותו של אחד הגנים שגורם לתסמונת.

המחקר, שנערך על ידי תלמיד המחקר אורי בר-נור והסטודנטית ענבל כספי בהנחייתו של פרופ' נסים בנבניסטי מהמכון למדעי החיים באוניברסיטה העברית בירושלים, פורסם לאחרונה בכתב העת Journal of Molecular Cell Biology. החוקרים מצאו לראשונה כי תרופה המונעת תהליכים מסוימים בדנ"א יכולה להשפיע באופן ספציפי על תאי העצב שגורמים לסימפטומים במחלת כרומוזום ה-X השביר.

התסמונת נגרמת עקב חוסר ביטוי של הגן FMR1, שעל פיו נוצר חלבון החיוני לפעילות קוגניטיבית תקינה של תאי עצב במוח. ביטוי של גן הוא התהליך שבו נוצר חלבון על סמך המידע הנמצא במולקולות הדנ"א. בהתאם, כאשר גן לא מתבטא לא נוצר חלבון. במקרה של תסמונת כרומוזום ה-X השביר, חוסר הביטוי של הגן מתרחש על אף שרצף הדנ"א המכיל את הידע שעל פיו מקודד החלבון המיוצר מהגן תקין. חוסר הביטוי של הגן הוא תוצאה של הרחבה בחזרות דנ"א לא תקינות באזור הבקרה המכתיב את פעילות הגן. בעקבות כך יש הוספה לא תקינה של מולקולות מתיל, בתהליך שנקרא מתילציה, לאזור הבקרה של הגן. למולקולות מתיל יש חשיבות בבקרה על ביטוי גנים. קישור של מולקולות אלה אל הדנ"א מאפיין מצבים של חוסר בביטוי גנים ומכאן חוסר בחלבון. על פי התיאוריה המחקרית, ניתן לטפל בתסמונת בעזרת חומרים ש"יסירו" את מולקולות המתיל מאזור הבקרה וכך תחודש פעילותו התקינה של הגן.

"תכנות גנים מחדש"

לשם עריכת הבדיקות נזקקו החוקרים לתאי עצב בהם הגן לא מתבטא. לשם כך השתמשו החוקרים בטכנולוגיה חדשנית של "תכנות מחדש" על מנת ליצור תאי גזע מתאי עור של חולים בתסמונת. תאי גזע אלה ייחודיים ביכולתם להתמיין ולהפוך לכל סוג של תא אדם בתנאי תרבית והחוקרים ניצלו תכונה זו על מנת להפוך את תאי הגזע לתאי עצב.

"החומר שמצאנו הצליח להפריד את מולקולות המתיל מאזורי הבקרה של הגן, ובכך לגרום להפעלה מחודשת שלו בתאי הגזע ובתאי העצב שבתרבית", מסביר בר-נור. "יכולתו של החומר הזה להסיר מולקולות מתיל מאזורי בקרה של גנים מוכרת כבר שנים והוא אף משמש כתרופה במחלות אחרות, אך זו הפעם הראשונה בה הודגם שימוש מוצלח בו בתאי עצב של חולים בתסמונת כרומוזום ה-X השביר".

עוד הראו החוקרים כי לאחר שהגן חוזר להתבטא בתאים, אין צורך במתן ממושך של החומר. אזורי הבקרה נותרים "נקיים" ממולקולות המתיל והגן ממשיך להתבטא בהם גם בלעדיו, מה שמעודד שימוש אפשרי בחומר כתרופה.

"אמנם המרחק בין הפעלה מחודשת של הגן בתאי חולים בתרבית לבין הפעלתו בחולים עצמם עדיין רב, אך הגילוי כי ניתן לחדש את פעילות הגן בתאי עצב פגומים מחולים פותח פתח לחקור את הפעלתו מחדש גם בהם", מסכם בר-נור.

בואו לדבר על זה בפורומים הבאים:

פורום אבחון טרום לידתי וייעוץ גנטי
פורום נוירולוגיית ילדים