پژوهشگران نشانه‌ های اوتیسم را در موش‌ ها تغییر دادند

پژوهشگران پی برده‌اند که چگونه می‌توان نشانه‌های اوتیسم را در موش‌ها تغییر داد. این کار بر اساس فعال‌سازی ساده‌ی یک ژن همانند یک سوییچ برقی صورت می‌گیرد. هرچند که این روش برای به کار برده شدن روی انسان راه درازی را در پیش دارد، اما به هر حال نتایج به دست آمده نویدبخش این است که می‌توان رهیافت‌های مشابهی را برای حذف و از میان بردن برخی از آزاردهنده‌ترین علایم این بیماری برای بیماران در بازه‌های سنی مختلف به کار برد.

دانشمندان در وهله‌ی اول موش‌هایی را تحت دستکاری ژنتیکی قرار دادند و با این کار باعث شدند تا این موش‌ها بدون ژنی موسوم به شنک۳ (Shank3) به دنیا بیایند. این ژن تنها در یک درصد از بیماران مبتلا به اوتیسم وجود ندارد. آنها نشان دادند که با فعال‌سازی دوباره‌ی این ژن‌ها می‌توان بسیاری از نشانه‌های مرتبط با بیماری اوتیسم همانند دوری جستن از رفتارهای اجتماعی و همچنین رفتارهای ناگهانی و مکرر را در این موش‌ها از میان برد. جالب‌ترین بخش در مورد این روش این است که روش مذکور هم برای نوجوانان و کودکان و هم برای افراد بزرگسال اثرگذار است که این امر حاکی از توانایی مغز برای تنظیم و رفع اشکال خود حتی در سنین بزرگسالی است.

گوپینگ فنگ (Gouping Feng) سرپرست گروه پژوهشی و پروفسور MIT در زمینه‌ی علوم ذهنی و مغزی می‌گوید:

رویداد پیش رو ما را به این نتیجه می‌رساند که حتی در گونه‌های بزرگسال هم مغز تا درجه‌ی معینی دارای انعطاف‌پذیری عمیق و قابل تاملی است. ما به شواهد هر چه بیشتری می‌رسیم که نشان می‌دهند برخی از کاستی‌های رخ داده در مغز واقعا قابل برگشت و اصلاح هستند و از سویی این نوید را می‌دهند که در آینده بتوانیم برای بیماران مبتلا به اوتیسم روش‌های درمانی موثری فراهم کنیم.

دانشمندان در دهه‌های اخیر همواره برای گره‌گشایی از پیچیدگی‌های ژنی مرتبط با دسته‌ای از بیماران اختلالات عصبی موسوم به اتیسم تلاش کرده‌اند. این پیچیدگی‌ها در حدود ۴۰ سال اخیر تا میزان ۱۰ برابر بیشتر شده است و با وجود اینکه هنوز هم بسیاری از بخش‌های آن ناشناخته مانده، اما اکنون دانشمندان یک مورد را می‌دانند و آن نکته این است که ژن شنک۳ در یک درصد از موارد مبتلا به اوتیسم ناپیدا است.

ژن شنک۳ در واقع کار رمزگذاری نوعی پروتئین کار کننده در سیناپس‌ها را در میان سلول‌های مغزی انجام می‌دهد و برای چگونگی ارتباط صحیح آنها با یکدیگر ژنی بسیار حیاتی و مهم به شمار می‌رود. فنگ و گروهش وقتی موش‌ها را دستکاری ژنی کرده و آنها بدون شنک۳ به دنیا آوردند، به این نکته پی بردند که سلول‌های مغزی این موش‌ها به خوبی پرورش نمی‌یابند. این اثر به طور ویژه در بخشی از مغز به نام استریاتوم (striatum) بیشتر بود. استراتیوم با فعالیت‌های وابسته به سیستم پاداش مغز وابسته است.

این دسته از موش‌ها همچنین مشخصه‌های رفتاری یافت شده در طیف بیماری‌های مرتبط با اوتیسم را هم از خود نشان دادند. از این مشخصه‌ها می‌توان به اضطراب و تشویش، تکرار ناگهانی و اجباری وظایف و همچنین اجتناب از اجتماع اشاره کرد.

اما هنگامی که گروه پژوهشی سویییچ این ژن را در موش‌های بین ۲ تا ۴.۵ ماهه (در مقیاس موش‌ها به عنوان دوره‌ی بزرگسالی است)  فعال کردند، به طور شگفت‌انگیزی مشاهده شد که برخی از رفتارهای آنها کاملا به حالت عادی بر می‌گردد. موش‌ها پس از این فعالسازی به مقدار بیشتری در روابط جمعی شرکت می‌کردند و همچنین میزان تیمار کردن‌های مکرر هم کاهش یافته بود. گفتنی است که دانشمندان توانستند با استفاده از ماده‌ی دارویی تاموکسیفن که برای درمان سرطان سینه کاربرد دارد به سادگی سوویچ این ژن را در موش‌ها فعال کنند.

اگر بخواهیم در سطح سلولی هم این پدیده را بررسی کنیم باید اشاره کنیم که پژوهشگران مشاهده کردند که شمار ستون‌های دندریتیک (dendritic spines) در استراتیوم افزایش می‌یابد که این امر در واقع حاکی از بازسازی مجدد مغز در پی سوییچ شدن ژن مذکور است. ستون‌های دندریتیک به شاخه‌های کوچکی گفته می‌شود که نورون از آنها برای ارتباط با همدیگر استفاده می‌کنند.

اما با این همه و با وجود حذف این نشانه‌ها در موش‌های بالغ، آنها کماکان برخی نشانه‌های بیماری همچون اضطراب و مشکلات هماهنگی حرکتی را با خود داشتند.

در نهایت این گروه پی بردند که علایم اخیر تنها در صورت دستکاری ژن شنک۳ در بیست روز اول زندگی موش‌ها از بین می‌روند و این نشان می‌دهد که دوره‌ای بحرانی و حیاتی در بیماران وجود دارد که در آن دوره، بیماری اوتیسم و رفتارهای شبیه آن قابل تغییر و انعطاف هستند.

این گروه در حال حاضر تلاش می‌کنند تا به زمان دقیق‌تر این بازه‌های حیاتی پی ببرند و امید دارند که بتوانند در آینده، دامنه‌ی بیشتری از نشانه‌های بیماری را در شمار بیشتری از افراد از بین ببرند و روش آنها تنها به یک درصدی که بدون ژن شنک۳ هستند محدود نباشد. فنگ می‌گوید:

برخی محدوده‌ها نسبت برخی دیگر اثرپذیرتر هستند. هنگامی که ما پی ببریم هر کدام از محدوده‌ها کدام رفتار را کنترل می‌کند و همچنین بتوانیم از چگونگی تغییر سطح ساختاری هر یک از آنها آگاه شویم، در ادامه می‌توانیم بررسی‌هایی در رابطه با اختلالات همیشگی و چگونگی پیشگیری از پیدایش آنها انجام دهیم.

هنوز برای استفاده از این روش به صورت گسترده در انسان‌ها راه درازی در پیش است و این را می‌دانیم که مغز موش‌ها به هیچ روی با مغز انسان‌های همسان و همانند نیست. اما از سویی بسیاری از گذرگاه‌های ژنتیکی مرتبط با گسترش اوتیسم در هر دو گونه مشابه هستند و همین امر باعث جالب شدن موضوع می‌شود و ما به این موضوع می‌اندیشیم که شاید بتوانیم از چنین رهیافت همانندی برای کمک به انسان‌های مبتلا به اوتیسم و مدیریت نشانه‌های بیماری در آنها استفاده کنیم.

گوردون فیشل (Gordon Fishell) از دانشکده‌ی پزشکی دانشگاه نیویورک که در زمینه‌ی علوم عصبی فعالیت دارد و با این گروه پژوهشی ارتباطی نداشته می‌گوید:

ترکیب رفتارها، محدوده‌های مغزی، روانشناسی و علم ژنتیک با هم اتفاق بسیار پیشرفته‌ای است. علاوه بر آن، توضیحات فنگ درباره‌ی بازگردانی ساختار شنک۳ و از میان بردن نشانه‌های اوتیسم با استفاده از آن در موش‌های بزرگسال نشان می‌دهد که ژن‌درمانی می‌تواند به عنوان یکی از روش‌های کارآمد برای درمان این بیماری به شمار رود.

دستاوردهای این گروه در مجله‌ی نیچر به انتشار رسیده است.