علاج متلازمة داون Down syndrome من خلال استهداف الجين المحدد

إن علاج متلازمة داون  قد يتم من خلال استهداف جين رئيسي قبل الولادة ، و ذلك عن طريق عكس نمو المخ الجنيني embryonic brain غير الطبيعي وتحسين الوظيفة الإدراكية بعد الولادة،هذا ما أفادت به دراسة أجراها  فريق روتجر Rutger   

إذ أن فريق البحث يستخدم نماذج الأمراض المستندة إلى الخلايا الجذعية لتحديد الجينات المرتبطة بضعف الذاكرة في متلازمة داون Down syndrome .

و وفقاً للدراسة  التي نشرت في مجلة خلية الخلايا الجذعية   Cell Stem Cell ، فقد طور الباحثون باستخدام الخلايا الجذعية التي يمكن أن تتحول إلى خلايا أخرى في الدماغ ، نموذجين تجريبيين -  نموذج "عضوي" حيوي ثلاثي الأبعاد للدماغ 3D "organoid" model ونموذج دماغ فأر مع خلايا بشرية مزروعة - لاستكشاف تطور الدماغ المبكر المرتبط بمتلازمة داون ،. كما ركزت الدراسة على الكروموسوم البشري 21 ذو المورثة (الجين) OLIG2.

إن الجين OLIG2 يُحتمل أن يكون هدفاً علاجياً ممتازاً قبل الولادة

وقال بنغ جيانغ Peng Jiang ، و هو أستاذ مساعد في قسم بيولوجيا الخلية وعلم الأعصاب Department of Cell Biology and Neuroscience في جامعة روتجرز - نيو برونزويك Rutgers University-New Brunswick :

" تشير نتائجنا إلى أن الجين OLIG2 يُحتمل أن يكون هدفاً علاجياً ممتازاً قبل الولادة ، و ذلك من أجل عكس تطور المخ الجنيني غير الطبيعي ، وإعادة التوازن إلى نوعين من الخلايا العصبية في الدماغ – مثير excitatory و مثبط inhibitory ، والتوازن الصحي أمر بالغ الأهمية - بالإضافة إلى تحسين  وظيفة الإدراك بعد الولادة " .

متلازمة داون هي نتيجة نسخة إضافية من الكروموسوم 21

و وفقًا للمراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض و الوقاية منها the U.S. Centers for Disease Control and Prevention ، فإن الطفل يولد عادةً بـ 46 كروموسوم chromosomes ، و لكن الأطفال الذين يعانون من متلازمة داون لديهم نسخة إضافية من الكروموسوم 21.

و ذلك يغير كيفية تطور جسم الطفل وعقله ، مما قد يؤدي إلى تحديات عقلية وجسدية . ويتم  تشخيص متلازمة داون كأكثر حالات الكروموسومات شيوعًا في الولايات المتحدة ، حيث تصيب طفلاً واحداً من كل 700 طفل ، ويولد حوالي 6,000 طفل كل عام مع هذه الحالة.

و يجدر بالذكر أن الباحثون حصلوا على خلايا الجلد التي تم جمعها من مرضى متلازمة داون وإعادة برمجة تلك الخلايا وراثياً إلى الخلايا الجذعية المحفزة التي يسببها الإنسان human-induced pluripotent stem cells (hiPSCs).

و وفقاً للمعاهد الوطنية للصحة ، ومن خلال الشبه بالخلايا الجذعية الجنينية ، يمكن للخلايا الخاصة أن تتطور إلى أنواع مختلفة من الخلايا ، بما في ذلك خلايا المخ ، و ذلك في أثناء وقت مبكر من الحياة وخلال فترة النمو ، وهي أدوات مفيدة لتطوير العقاقيرو الأدوية  تشكيل الأمراض و تصميمها .

نموذج حيوي ثلاثي الأبعاد لدماغ بشري نامي بشكل مبكر

و قد طور العلماء باستخدام خلايا الدماغ التي تم الحصول عليها من الخلايا الجذعية مع نسخة إضافية من الكروموسوم 21 ، نموذجاً  - نموذجاً "عضوياً" حيوي ثلاثي الأبعاد للدماغ ، الذي يشبه الدماغ البشري النامي في وقت مبكر.

كما طوروا نموذج دماغ الفأر ، مع خلايا دماغ بشرية مشتقة من الخلايا الجذعية تم زرعها في دماغ الفأر و ذلك بعد ولادة الفئران  بيوم واحد .

ووجد العلماء أن الخلايا العصبية المثبطة - التي تجعل دماغك يعمل بسلاسة –قد تم الإفراط في إنتاجها في كلا النموذجين ، كما أن الفئران البالغة كانت تعاني من تدهورو ضعف في حالة الذاكرة  . ووجدوا أيضاً أن الجين OLIG2 يلعب دوراً مهماً في هذه التأثيرات وأن تثبيطه أدى إلى تحسينات.

ويمكن استخدام مزيج من النموذج العضوي الحيوي للدماغ نموذج الدماغ في الفأر لدراسة اضطرابات النمو العصبية الأخرى ، مثل اضطراب طيف التوحد autism spectrum disorder .

كما أنه قد يساعد العلماء أيضاً على فهم الآليات في مرض ألزهايمر Alzheimer's disease بشكل أفضل. وأشار جيانغ Jiang الى أن مرضى متلازمة داون غالباً ما يطورون بدايات مبكرة  لمرض ألزهايمر.

المصدر