ژن‌های «جهنده» سرنخ‌های جدیدی از منشأ بیماری‌های تحلیل‌برنده اعصاب در اختیار ما قرار می‌دهند

به گزارش زیستنا به نقل از Yale University، مطالعه جدیدی که به‌وسیله دانشکده پزشکی ییل انجام شده است نشان می‌دهد که بخش‌های عظیم و تکراری DNA در ژنوم انسان ممکن است در بردارنده نشانه‌هایی در مورد آغاز یک اختلال تحلیل‌برنده اعصاب نادر و ارثی به نام آتاکسی-تلانژکتازی (Ataxia-Telangiectasia)‌ و نیز سایر بیماری‌های مرتبط باشد.

این یافته‌ها به راه‌های احتمالی برای درمان این بیماری نیز اشاره می‌کنند. نتایج این مطالعه در ژورنال Neuron منتشر شده است.

تقریباً نیمی از ژنوم انسان از عناصر جابجاشونده (Transposable Elements) تشکیل شده است. این عناصر بخش‌های بلند و کوتاهی از DNA هستند که به دلیل توانایی‌شان برای جابجا شدن از یک مکان ژنوم به مکان‌های دیگر «ژن‌های جهنده» (Jumping Genes) نامیده می‌شوند. این توالی‌های جابجاشونده را زمانی به نام DNA بی‌ارزش (Junk DNA) می‌نامیدند، اما اکنون نشان داده شده است که در بسیاری از عملکردهای زیستی نقش‌های تنظیمی مهمی دارند. هنگامی‌که آن‌ها این نقش‌های بسیار زیاد را انجام می‌دهند، تنظیم‌کننده‌های مولکولی معمولاً بیان آن‌ها را خاموش می‌کنند.

گروه پژوهشگران دانشگاه ییل برای این مطالعه جدید، نقش یکی از رایج‌ترین عناصر جابجاشونده، معروف به عنصر هسته‌ای پراکنده بلند ۱ (Long Interspersed Nuclear Element 1) یا به‌اختصار LINE-1 را در بیماری‌های تحلیل‌برنده اعصاب بررسی کردند. این مطالعه را تاکهیرو تاکاهاشی (Takehiro Takahashi)، پژوهشگر آزمایشگاه آکیکو ایوازاکی (Akiko Iwasaki)، استاد ایمونوبیولوژی هدایت کرد.

آن‌ها دریافتند که فعال شدن LINE-1 با آسیب به مخچه در بیماران مبتلا به آتاکسی-تلانژکتازی مرتبط است. آتاکسی-تلانژکتازی بیماری نادری است که هماهنگی را مختل می‌کند و سبب نقص عملکرد در سیستم ایمنی و سایر دستگاه‌های بدن می‌شود. محققان دریافتند که افزایش LINE-1 در مخچه این بیماران با التهاب عصبی قابل‌توجهی همراه است. میانگین امید به زندگی بیماران مبتلا به این اختلال بین ۱۹ تا ۲۵ سال است.

پژوهشگران در مدل‌های موشی این اختلال، مشاهده کردند که فعال شدن LINE-1 برای ایجاد آسیب سلولی و مرگ در مخچه موش کافی است. بااین‌حال، هنگامی‌که موش‌ها با مهارکننده‌های ترانس کریپتاز معکوس (Reverse Transcriptase) مانند داروهای مورد استفاده در درمان HIV تیمار شدند، پیشرفت این اختلال کاهش یافت.

به گفته پژوهشگران، درمان ضد رتروویروسی ممکن است به سرکوب فعال‌سازی LINE-1 در افرادی که از نظر ژنتیکی مستعد هستند کمک کند که در اکثر افراد پس از رشد اولیه خاموش می‌شود.

به گفته محققان، این یافته‌ها جالب است، زیرا هم‌اکنون چندین آزمایشگاه مختلف در حال بررسی نقش LINE-1 در آغاز بیماری‌های عصبی مانند اسکیزوفرنی، اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (Amyotrophic lateral sclerosis) یا به‌اختصار ALS و بیماری آلزایمر (Alzheimer’s disease) هستند.

تاکاهاشی، نویسنده نخست این مطالعه، گفت: «مطمئناً عوامل متعددی در این اختلالات وجود دارد، اما نقش LINE-1 خط تحقیقاتی جدید و هیجان‌انگیزی را به پژوهشگران ارائه می‌دهد.»

منبع: Yale University

Journal Reference:
Takahashi, Takehiro, Milan Stoiljkovic, Eric Song, Xiao-Bing Gao, Yuki Yasumoto, Eriko Kudo, Fernando Carvalho, et al. “LINE-1 Activation in the Cerebellum Drives Ataxia.” Neuron ۱۱۰, no. 20 (2022): 3278-3287.e8. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2022.08.011.