ما دور نشاط جينات الدماغ في تطور مرض الزهايمر؟
كشف بحث جديد مبتكر، أن نشاط الإصدارات المختلفة من الجينات المعبر عنها في الدماغ يرتبط بتراكم بروتين تاو، وهو السمة المميزة لمرض الزهايمر.
استخدم بحث كلية الطب بجامعة إكستر تقنية تسلسل جديدة "طويلة القراءة" لتحسين فهم كيفية التعبير عن الجينات في الدماغ، وكشف عن أهداف جديدة محتملة لتطوير أدوية لعلاج الخرف، وفق ما نشره موقع ميديكال إكسبريس.
لدينا ما يقرب من 20 ألف جين مشفر في تسلسل الحمض النووي الخاص بنا، ولكن يمكن التعبير عن كل جين في العديد من الإصدارات المختلفة - أو الأشكال الإسوية - التي يتم إنشاؤها بواسطة عملية تسمى "الربط البديل".
يمكن لهذه العملية أن تنتج العديد من الأشكال الإسوية للجين المعبر عن طريق لصق أجزاء مختلفة من تسلسل الترميز معًا في مجموعات مختلفة.
في دراسة نشرت في Nature Communications، استخدم فريق إكستر التسلسل الجيني طويل القراءة، بالإضافة إلى أدوات تحليل البيانات الجديدة التي أنشأوها.
تحمل الورقة عنوان "تسلسل النص طويل القراءة يحدد التعبير الإسوي التفاضلي في القشرة المخية الأنفية الداخلية في نموذج معدل وراثيًا لعلم أمراض تاو".
يمكن للتقنية الجديدة قراءة تسلسلات أكبر وأكثر تعقيدًا من المواد الجينية دفعة واحدة أكثر من أي وقت مضى، وقد أتاح ذلك للفريق رسم خريطة لتنوع الأشكال الإسوية في أدمغة الفئران التي تم تكييفها لحمل شكل بشري متحور من بروتين تاو، بأكبر قدر من التفاصيل حتى الآن.
بالإضافة إلى العثور على مئات من الأشكال الإسوية الجديدة من الجينات المعروفة بأنها تلعب دورًا سببيًا في مرض الزهايمر، فقد وجدوا أشكالًا إسوية محددة مرتبطة بتراكم تاو.
وتمكنوا بعد ذلك من إظهار أن العديد من الأشكال الإسوية الموجودة في الفئران تم التعبير عنها بشكل مختلف في أنسجة المتبرعين البشر الذين ماتوا بسبب مرض الزهايمر، مما يدل على أن الاكتشافات ذات صلة بالدماغ البشري.
تم دعم هذا العمل بمنحة بحثية من مؤسسة أبحاث الزهايمر في المملكة المتحدة.
يعتمد البحث على العمل السابق للفريق، والذي وجد آلاف الأشكال الإسوية الجديدة في الدماغ المرتبطة بمجموعة واسعة من الأمراض.
وقال البروفيسور جوناثان ميل، من كلية الطب بجامعة إكستر، وهو مؤلف رئيسي في هذه الورقة: "هذا بحث مثير بشكل لا يصدق ويعطينا تفاصيل أكبر بكثير حول كيفية التعبير عن الجينات المشاركة في الخرف في الدماغ ويكشف عن دواء جديد محتمل"، وهي أهداف لعلاج مرض الزهايمر يمكن أن تؤدي في يوم من الأيام إلى تعطيل الآلية التي يتراكم بها بروتين تاو.
وأضاف: "كلما تعلمنا أكثر عن الطريقة التي يتم بها التعبير عن جينات مرض الزهايمر في الدماغ، كلما أدركنا المزيد الذي يجب اكتشافه، وهذه الورقة هي خطوة مهمة على هذا الطريق".
وقال المؤلف الرئيسي الدكتور سزي كاي ليونج، من كلية الطب بجامعة إكستر: "التقدم التكنولوجي يسمح لنا برسم التغيرات الجزيئية في الدماغ بتفصيل أكبر من أي وقت مضى".
وأضاف: "من خلال ذلك، نتعلم أن المسار المعقد للتعبير الجيني هو المفتاح في تطور مرض الزهايمر ويمكن أن يحمل أيضًا مفتاحًا لعلاجات جديدة، وقد جعلنا خط التحليل الخاص بنا متاحًا كمورد للمجتمع لتحفيز المزيد من البحث في هذا المجال".
