اوتیسم یک بیماری با علل ژنتیکی متنوع است که اغلب آنها هنوز برای ما ناشناخته مانده‌اند. در حدود یک درصد افراد مبتلا به اوتیسم با فقدان یک ژن به نام Shank3 مواجه هستند که این ژن برای رشد مغزی حیاتی است. بدون این ژن، افراد علایم معمول اوتیسم را مانند رفتارهای تکراری و اجتناب از تعاملات اجتماعی نشان می‌دهند.
در یک مطالعه روی موش‌ها، محققان MIT نشان داده‌اند که می‌توانند با بازگرداندن این ژن، بعضی از علایم رفتاری اوتیسم را در دوره‌های بعدی زندگی بازگردانند و به مغز این امکان را بدهند تا سیم‌کشی‌های خود را دوباره از سر بگیرد.
این تحقیق پیشنهاد می‌کند که حتی در مغز بزرگسالان مبتلا نیز می‌توان تا حدی انعطاف‌پذیری عمیقی ایجاد کرد. در حال حاضر، شواهد روبه افزایشی در دست است که نشان می‌دهند بعضی از نواقص واقعا قابل برگشت هستند و این امیدرا ایجاد می‌کند که ما می‌توانیم درمان‌های موثر و کارآمدی را برای بیماران مبتلا به اوتیسم در آینده ابداع کنیم.
نتایج این تحقیق در نشریه Nature منتشر شده است.
پروتئین Shank3 در سیناپس‌ها یافت شده و به عنوان یک پروتئین داربستی، به سازماندهی هزاران پروتئین دیگر کمک می‌کند که برای ارتباط‌دهی یک پاسخ نورونی به سیگنال‌های رسیده ضروری هستند. مطالعه موارد نادری که دارای نقص در این پروتئین است، می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا بینش و درک بیشتری نسبت به مکانیسم‌های نوروبیولوژیکی اوتیسم پیدا کنند. فقدان یا نقص Shank3 منجر به بروز اختلالات سیناپتیک می‌شود که خود می‌تواند باعث ایجاد علایم شبیه اوتیسم در موش‌ها شود، مانند رفتارهای تکانشی، پرهیز از تعاملات اجتماعی و اضطراب. از سوی دیگر، محققان نشان داده‌اند که در بعضی از سیناپس‌ها در این موش‌ها، خصوصا در قسمتی از مغز به نام استریاتوم، دنسیتی دندریتیک اسپاین‌ها دچار کاهش بسیار زیادی شده‌اند. دندریتیک اسپاین‌ها، در واقع جوانه‌های کوچکی در سطح نورون‌ها هستند که به انتقال سیگنال‌های سیناپتیک کمک می‌کنند.
در مطالعه جدید، محققان دانشگاه MIT موش‌های مورد نظر خود را از نظر ژنتیکی مهندسی کرده و ژن Shank3 را در آنها در طول دوران تکامل جنینی‌شان خاموش کردند، اما با افزودن تاموکسیفن به غذای آنها توانستند ژن مذکور را دوباره روشن کنند.
زمانی که محققان ژن Shank3 را در موش‌های جوان بالغ روشن کردند (2 تا 5/4 ماه پس از تولد)، آنها توانستند رفتارهای تکراری موش‌های مبتلا به اوتیسم و تمایل آنها را به پرهیز از تعاملات اجتماعی حذف کنند. در سطح سلولی، این تیم تحقیقاتی دریافت که تراکم دندریتیک اسپاین‌ها در استریاتوم موش‌های درمان شده به‌طور قابل توجهی افزایش یافته است. این موضوع حاکی از انعطاف‌پذیری ساختاری در مغز بزرگسالان است.
البته باید گفت اضطراب و بعضی از علایم هماهنگی حرکتی در موش‌های درمان شده ناپدید نشدند. محقق ارشد این مطالعه معتقد است این رفتارها ممکن است بر مدارهایی بنا شده‌اند که در طول تکامل اولیه به‌طور غیرقابل بازگشتی شکل می‌گیرند.
زمانی که محققان ژن Shank3 را در اوایل زندگی موش‌ها روشن کردند، یعنی فقط 20 روز پس از به دنیا آمدن، اضطراب و هماهنگی حرکتی در آنها بهبود یافت. محققان در حال حاضر در حال بررسی این موضوع هستند که دوره‌های حیاتی شکل‌گیری این مدارها را شناسایی و تعریف کرده تا بتوانند در آینده بهترین زمان ممکن را برای انجام مداخلات درمانی مشخص کنند.
بعضی از مدارها از بعضی دیگر انعطاف‌پذیرتر هستند. زمانی که مشخص شود کدام مدار چه رفتاری را کنترل می‌کند و بفهمیم دقیقا در سطح ساختاری چه تغییراتی ایجاد می‌شود، آنگاه می‌توانیم در مورد اینکه چه عاملی باعث ایجاد این نواقص پایدار و دایمی می‌شوند، مطالعه کنیم و اینکه چطور می‌توان از بروز آنها پیشگیری کرد.
محققان معتقدند دستاوردهای این مطالعه رویکرد ظریفی است به درمان بیماری اوتیسم و پیشرفت‌های خارق‌العاده‌ای را در درک فیزیولوژی سلولی و مداری که زیربنای بیماری اوتیسم هستند، ارایه می‌دهد. ترکیب رفتار، مدارها، فیزیولوژی و ژنتیک، موضوعی است ورای علم. یافته‌های گروه تحقیقاتی MIT که نشان داده بازگرداندن عملکرد ژن Shank3 می‌تواند علایم اوتیسم را در موش‌های بالغ معکوس کند، نشان دهنده این است که ژن‌درمانی ممکن است درمان نهایی و کارآمد و موثر برای این بیماری باشد.
برای گروه کوچکی از افرادی که دچار موتاسیون در ژن Shank3 هستند، یافته‌های به دست آمده پیشنهاد می‌کنند که تکنیک‌های جدید ویرایش ژن می‌توانند در تئوری ژن معیوب Shank3 را ترمیم کرده و علایم فردی این بیماران را بهبود بخشند، حتی اگر این درمان‌ها در دوران بزرگسالی انجام شوند. البته این روش‌ها هنوز برای استفاده در انسان‌ها آماده نیستند.
محقق ارشد این مطالعه معتقد است شاید دانشمندان بتوانند رویکردهای عمومی‌تری را ابداع کنند که برای جمعیت بزرگتری قابل تعمیم و استفاده باشند. به‌طور مثال، اگر محققان مدارهای معیوبی را شناسایی کنند که مخصوص ناهنجاری‌های خاص رفتاری در بعضی بیماران مبتلا به اوتیسم هستند، همچنین چگونگی تعدیل و تنظیم فعالیت این مدارها را کشف کنند، خواهند توانست به دیگر افرادی هم کمک کنند که دارای نواقصی در این مدارهای مشابه هستند، حتی اگر مشکل آنها از موتاسیون‌های ژنتیکی مختلف برخاسته باشند.
این موضوع مهم است که در آینده مشخص شود چه زیرگروهی از نورون‌ها دارای نقص هستند و چه ژن‌هایی در این نورون‌ها بروز پیدا می‌کنند، در این صورت است که می‌توانیم از آنها به عنوان هدف درمانی استفاده کنیم، بدون آنکه همه مغز را تحت تاثیر قرار دهیم.
منبع: روزنامه سپید به نقل از news.mit.edu
ترجمه: نیلوفر شایسته