تاثیر ژن Shank3 در بیماری اتیسم چیست ؟

تاثیر ژن Shank3 در بیماری اتیسم

اختلال اتیسم که به عنوان یکی از بیماری های با علل ژنتیک مختلفی است که غالبا برای ما شناخته شده نیستند .

در حدود 1 درصد افراد مبتلا به بیماری اوتیسم با فقدان یک ژن به نام Shank3 مواجه هستند که این ژن برای رشد مغزی حیاتی است.

بدون ژن Shank3 ، افراد علایم معمول اوتیسم را مانند: رفتارهای تکراری و اجتناب از تعاملات اجتماعی نشان می‌دهند.

به گزارش نوروسافاری به نقل از وبسایت دانشگاه MIT، جیوپن فنگ، پروفسور مغز و علوم شناختی دانشگاه MIT گفت:

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 امید را ایجاد می‌کند که ما بتوانیم 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 سازماندهی یک پاسخ نورونی به سیگنال‌های رسیده ضروری هستند.

مطالعه موارد نادری که دارای نقص در این پروتئین هستند، می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا بینش و درک بیشتری نسبت به مکانیسم‌های نوروبیولوژیکی اوتیسم پیدا کنند.

فقدان یا نقص ژن Shank3 منجر به بروز اختلالات سیناپسی می‌شود که خود می‌تواند باعث ایجاد علایم شبیه اتیسم 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، تراکم خارهای دندریتی دچار کاهش بسیار زیادی شده‌اند.

دندریتیک اسپاین‌ها، در واقع جوانه‌های کوچکی در سطح دندریت نورون‌ها هستند که به انتقال سیگنال‌های سیناپسی کمک می‌کنند .

در مطالعه جدید، فنگ و همکارانش موش‌های مورد نظر خود را از نظر ژنتیکی مهندسی کرده و ژن Shank3 را در آنها در طول دوران نمو جنینی‌شان خاموش کردند، اما با افزودن تاموکسیفن به رژیم غذای آنها توانستند ژن مذکور را بعدا دوباره روشن کنند.

زمانی که محققان ژن Shank3 را در موش‌های جوان بالغ روشن کردند (۲ تا ۴٫۵ ماه پس از تولد)، آنها توانستند رفتارهای تکراری موش‌های مبتلا به اتیسم 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 هماهنگیهای حرکتی در موش‌های درمان شده ناپدید نشدند.

محقق ارشد این مطالعه معتقد است این رفتارها ممکن است بر مدارهایی بنا شده‌اند که در طول نمو اولیه به‌طور غیرقابل بازگشتی شکل می‌گیرند.

زمانی که محققان ژن Shank3 را در اوایل زندگی موش‌ها روشن کردند، یعنی فقط ۲۰ روز پس از به دنیا آمدن، اضطراب و هماهنگی حرکتی هم در آنها بهبود یافت.

محققان در حال حاضر در حال بررسی این موضوع هستند که دوره‌های بحرانی شکل‌گیری این مدارها را شناسایی و تعریف کرده تا بتوانند در آینده بهترین زمان ممکن را برای انجام مداخلات درمانی مشخص کنند.

فنگ گفت: 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 كرد.

یافته ها نشان می دهد برای جمعیت کمی از افراد با جهش shank3 تکنیکهای جدید ویرایش ژن می تواند به بازسازی ژن معیوب منجر گردد و حتی بعد از آن در زندگی علائم فردی آنها را بهبود بخشد.

در هر حال این تکنیکها هنوز آمادگی استفاده در نمونه های انسانی را ندارند.

همچنین فنگ معتقد است که دانشمندان ممکن است قادر به توسعه روش های کلی تر و اعمال آن بر روی یک جمعیت بزرگتر بشوند.

برای مثال، اگر محققان بتوانند مدارهای معیوب که ویژه اختلالات رفتاری خاص در برخی از بیماران مبتلا به اتیسم است را بشناسند و چگونگی دستکاری فعالیت این مدارها را ابداع کنند،

می توانند برای افراد دیگر که ممکن است نقص در همان مدار یا حتی مشکل از یک جهش ژنتیکی متفاوت را دارند، کمک کننده باشد .

فنگ در پایان گفت:

به همین دلایل است که این امر مهم است که در آینده به شناسایی انواع خاص سلولهای عصبی معیوب و ژنهای بیان شده در این نورونهای خاص بپردازیم.

بنابراین ما می توانیم با این یافته ها، بدون تاثیرگذاری بر کل مغز، سلول یا ژن معیوب را به عنوان هدف درمانی قرار دهیم.