أطلس خلايا الزهايمر الجديد يشير إلى أهداف دوائية محتملة

ركزت العديد من الأبحاث الأكاديمية في أدوار أنواع معينة من الخلايا أو مناطق الدماغ في مرض الزهايمر. لكن معهد ألين والمتعاونين معه لديهم طموح أكبر – لرسم خريطة شاملة للتغيرات الخلوية والجزيئية أثناء تطور مرض الزهايمر، على أمل تحديد أهداف جديدة للعلاجات المستقبلية.

و قد أصدرت المبادرة، المسماة أطلس خلايا الدماغ لمرض الزهايمر في سياتل (SEA-AD)، بعض النتائج الأولى التي توصلت إليها في المؤتمر الدولي لجمعية الزهايمر.

«لأننا لا نعرف حتى الآن أي من المسارات المحتملة الأكثر أهمية في مرض الزهايمر، نحتاج إلى الحصول على الصورة الأكثر شمولاً التي يمكننا الحصول عليها للتغيرات ذات الصلة في خلايا الدماغ،» ريتشارد هودز، دكتوراه في الطب و مدير المعاهد الوطنية للصحة.

وقال المعهد الوطني للشيخوخة في بيان. «مثل هذا التقدم يعني أن لدينا فهمًا متزايدًا لما يكمن وراء المرض، وبالتالي أملًا أفضل في وضع استراتيجية لمنعه وعلاجه بشكل فعال».

لإنشاء الأطلس، قام العلماء بقيادة  الدكتور إد لين في معهد ألين والمتعاونين في جامعة واشنطن ومعهد كايزر بيرماننتي واشنطن للأبحاث بتلخيص بيانات أكثر من 1.2 مليون خلية عصبية وخلايا دماغية أخرى من 84 متبرعًا. تتضمن مجموعة البيانات معلومات خلوية وجزيئية بالإضافة إلى صور مجهرية لبيتا الأميلويد والبروتينات الأخرى التي لها علاقة في مرض الزهايمر.

يغطي المتبرعون مراحل مختلفة من مرض الزهايمر، من أولئك الذين تقدموا في السن دون مرض التنكس العصبي إلى الأشخاص المصابين بالخرف الشديد.  و الفكرة هي تحديد الاختلافات عبر أنواع خلايا الدماغ المختلفة من العينات، وتقديم أدلة على العلاجات المستهدفة لحماية مجموعات الخلايا الضعيفة.

في تحليلهم الأول، ركز العلماء على منطقة من القشرة المعروفة باسم التلفيف الصدغي الأوسط، والتي تتأثر في منتصف الطريق تقريبًا أثناء تطور مرض الزهايمر.

ووجدوا أن بعض الخلايا العصبية التي تقوم باتصالات بعيدة المدى داخل القشرة أظهرت صورة مختلفة، مما يشير إلى أن الخلايا العصبية قد تكون عرضة لمرض الزهايمر أو متورطة فيه. كما لاحظوا زيادة في خلايا الخلايا الدبقية الصغيرة، وهي نوع من الخلايا المناعية للدماغ المسؤولة عن إزالة الحطام الخلوي.

يمكن أن تتحرك خلايا الخلايا الدبقية الصغيرة لإزالة تجمعات بروتين الأميلويد بيتا وتاو المبكرة في الدماغ في المراحل الأولى من مرض الزهايمر. لكن يُنظر إلى هذه الاستجابة على أنها سيف ذو حدين، حيث يمكن أن يؤدي رد فعلها المفرط إلى تعزيز الالتهاب العصبي وتفاقم المرض.

التغيرات في عدد أنواع خلايا الدماغ في التلفيف الصدغي الأوسط بين مرض الزهايمر والأشخاص الأصحاء. (معهد ألين)

في دراسة سابقة، وجد العلماء في مستشفى ماساتشوستس العام أن interleukin-3 (IL-3)  قد يساعد في منع الالتهاب العصبي في مرض الزهايمر لأنه يسهل التبادل بين الخلايا الدبقية الصغيرة والخلايا الدبقية على شكل نجمة والمعروفة باسم الخلايا النجمية. أظهر ذلك الفريق أن IL-3 يمكن أن يعيد برمجة الخلايا الدبقية الصغيرة لزيادة قدرة الخلية المناعية على إزالة تجمعات البروتين في الفئران.

يستخدم برنامج SEA-AD التابع لمعهد ألين أيضًا تسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية لتوصيف أنماط التعبير عن الجينات في الخلايا الفردية لمساعدة العلماء على التحقيق في الآلية الأساسية وراء الخلايا العصبية الضعيفة. توفر مجموعة بيانات SEA-AD، المتاحة الآن علنًا للمجتمع العلمي، معلومات عن النشاط الجيني في خلايا واحدة بين الأدمغة السليمة والأدمغة من المتبرعين.

وقال لين: «نريد وصف مسارات المرض أثناء سيرها عبر مناطق الدماغ وعبر أنواع الخلايا المختلفة في مناطق الدماغ تلك، بما في ذلك المناطق المتأثرة في وقت مبكر ومتأخر من المرض». «الهدف، في النهاية، هو العثور على الأحداث السببية المبكرة التي تحدث عندما لا يزال من المحتمل عكس اتجاه المرض».