پژوهشگران با بررسی بیش از ۶.۳ میلیون هسته سلولی از بافت مغز ۱۴۹۴ اهداکننده، یکی از بزرگ‌ترین نقشه‌های مولکولی مغز انسان را ساخته‌اند. این مجموعه داده فقط به آلزایمر محدود نیست و بیماری‌هایی مانند پارکینسون، زوال عقل با اجسام لویی، زوال عقل عروقی، اسکیزوفرنی و اختلال دوقطبی را نیز در کنار نمونه‌های بدون بیماری عصبی بررسی می‌کند. هدف اصلی، پیدا کردن تفاوت‌های سلولی و مولکولی‌ای است که می‌توانند توضیح دهند چرا بیماری‌های مغزی در افراد مختلف مسیر متفاوتی طی می‌کنند.
دانشمندان دقیقاً چه چیزی را نقشه‌برداری کردند؟
این پروژه بخشی از برنامه PsychAD با پشتیبانی مؤسسه ملی سلامت آمریکا (NIH) است. پژوهشگران روی قشر پیش‌پیشانی پشتی‌جانبی مغز تمرکز کردند؛ ناحیه‌ای که در حافظه و عملکردهای شناختی پیچیده نقش مهمی دارد.
به‌جای آنکه بافت مغز به‌صورت یک توده یکپارچه بررسی شود، پژوهشگران فعالیت ژنی را در سطح هسته سلول‌ها مطالعه کردند. این روش امکان می‌دهد تغییرات مربوط به یک بیماری در انواع مشخص سلولی دیده شود؛ تغییری که ممکن است در بررسی میانگین کل بافت پنهان بماند.
- بیش از ۶.۳ میلیون هسته سلولی بررسی شد.
- نمونه‌ها از ۱۴۹۴ اهداکننده به دست آمده بود.
- آلزایمر، پارکینسون، زوال عقل با اجسام لویی، زوال عقل عروقی، اسکیزوفرنی و اختلال دوقطبی در مجموعه قرار داشتند.
- نمونه‌های افراد بدون اختلال عصبی یا روان‌پزشکی نیز برای مقایسه استفاده شدند.
این نقشه چه چیزی درباره آلزایمر نشان می‌دهد؟
اهمیت کار در این است که پژوهشگران می‌توانند مسیرهای مولکولی مشترک میان بیماری‌ها را از مسیرهای اختصاصی هر بیماری جدا کنند. طبق گزارش NIH، این داده‌ها همچنین امکان ترسیم مسیرهایی را فراهم کرده‌اند که با پیشرفت آلزایمر و بروز علائم عصبی‌روانی ارتباط دارند.
این یافته به معنی کشف درمان تازه برای آلزایمر نیست. نقشه جدید بیشتر یک زیرساخت پژوهشی است که می‌تواند به دانشمندان کمک کند اهداف دقیق‌تری برای مطالعات بعدی پیدا کنند.
فوت‌وفن پیش‌تر در مطلب سوئیچ‌های پنهان DNA و نقش آن‌ها در آلزایمر به اهمیت تنظیم فعالیت ژن‌ها در این بیماری پرداخته بود. نقشه تازه این تصویر را در مقیاسی بسیار بزرگ‌تر و در سطح انواع مختلف سلول‌های مغزی بررسی می‌کند.
چرا بررسی تک‌سلولی اهمیت دارد؟
مغز از یک نوع سلول ساخته نشده است. نورون‌ها، سلول‌های گلیال و انواع دیگر سلول‌ها نقشهای متفاوتی دارند و ممکن است در برابر یک بیماری واکنش یکسانی نشان ندهند.
وقتی میلیون‌ها سلول به‌صورت جداگانه بررسی می‌شوند، پژوهشگر می‌تواند ببیند کدام نوع سلول بیشتر تحت تأثیر یک مسیر بیماری قرار گرفته است. این موضوع برای پزشکی دقیق اهمیت دارد؛ زیرا یک هدف درمانی بالقوه ممکن است فقط در نوع مشخصی از سلول‌ها معنی‌دار باشد.
آیا از این نقشه می‌توان برای تشخیص آلزایمر استفاده کرد؟
فعلاً نه. این پژوهش یک آزمایش تشخیصی جدید برای بیماران ارائه نمی‌کند و نباید آن را با آزمایش‌های بالینی موجود اشتباه گرفت.
برای آشنایی با روش‌هایی که به تشخیص و ارزیابی خطر بیماری نزدیک‌ترند، می‌توانید مطلب آزمایش خون آلزایمر؛ تشخیص و پیش‌بینی خطر بیماری را بخوانید.
ارتباط آلزایمر با سایر بیماری‌های مغزی چه اهمیتی دارد؟
یکی از مزیت‌های این پروژه، مقایسه هم‌زمان چند اختلال است. بیماری‌های مغزی ممکن است از نظر علائم متفاوت باشند اما بخشی از تغییرات سلولی یا مسیرهای مولکولی آن‌ها با یکدیگر هم‌پوشانی داشته باشد.
شناسایی این نقاط مشترک می‌تواند به پژوهشگران نشان دهد کدام سازوکارها فقط به یک بیماری تعلق دارند و کدام مسیرها در چند اختلال تکرار می‌شوند. در آینده چنین اطلاعاتی می‌تواند برای انتخاب اهداف دارویی یا طبقه‌بندی دقیق‌تر بیماران مفید باشد.
آیا این یافته به درمان تازه منجر می‌شود؟
هنوز زود است. داده‌های بزرگ زیستی می‌توانند اهداف پژوهشی تازه‌ای ایجاد کنند اما فاصله میان شناسایی یک مسیر مولکولی و ساخت یک درمان ایمن و مؤثر معمولاً طولانی است.
نکته مهم این است که نقشه PsychAD یک منبع پایه برای پژوهش‌های بعدی فراهم می‌کند. دانشمندان می‌توانند فرضیه‌های مربوط به ژن‌ها، انواع سلولی و مسیرهای بیماری را با داده‌ای بسیار گسترده‌تر از گذشته آزمایش کنند.
این پژوهش چه محدودیتی دارد؟
بخش مهمی از این اطلس بر بافت مغزی اهداشده پس از مرگ متکی است. چنین نمونه‌هایی تصویر بسیار ارزشمندی از وضعیت سلولی و مولکولی مغز ارائه می‌کنند اما به‌تنهایی نمی‌توانند همه تغییرات زنده و پویای مغز را در طول زمان نشان دهند.
همچنین مشاهده یک ارتباط مولکولی به معنی اثبات رابطه علت و معلولی نیست. بسیاری از مسیرهایی که در این نقشه شناسایی شده‌اند باید در مطالعات آزمایشگاهی و بالینی بعدی بررسی شوند.
جمع‌بندی
نقشه تازه PsychAD یکی از گسترده‌ترین تلاش‌ها برای دیدن بیماری‌های مغزی در سطح سلولی است. بررسی بیش از ۶.۳ میلیون هسته سلولی از ۱۴۹۴ اهداکننده، امکان مقایسه آلزایمر با چند بیماری عصبی و روان‌پزشکی دیگر را فراهم کرده است. ارزش اصلی این پروژه فعلاً نه در ارائه یک درمان فوری، بلکه در ساخت نقشهای دقیق‌تر برای پیدا کردن مسیرهای بیماری و اهداف احتمالی پژوهش‌های آینده است.
