לאחרונה סיפרנו לכם על צוות מדענים ממרכז מאיו קליניק ומאוניברסיטת ייל בארה”ב שעשה שימוש ב”מיני-מוחות” אנושיים (אורגנואידים) כדי לנסות ולהבין יותר טוב מהם שורשי האוטיזם.
במחקר החדש, שפורסם בכתב העת היוקרתי Nature Neuroscience וזכה לתהודה רבה, מצאו החוקרים כי אוטיזם עשוי להיות קשור לחוסר איזון של נוירונים ספציפיים הממלאים תפקיד קריטי באופן שבו המוח מתקשר ומתפקד. התאים האלה, המתרכזים במוח הקדמי, ידועים כ”נוירונים קורטיקליים מעוררים”, והם קשורים – כך מתברר – לגודל הראש של הילדים.
במחקר נאספו תאי גזע מ-13 נערים עם אוטיזם, כולל 8 בנים עם מקרוצפליה – מצב שבו הראש מוגדל משמעותית לעומת גודל ראש ממוצע. מתאי הגזע האלה יצר הצוות אורגנואידים מוחיים (העתקים קטנים ותלת-ממדיים של המוח המתפתח) בצלחת מעבדה, המחקה צמיחה עצבית בעובר. לאחר מכן הוא השווה את ההתפתחות המוחית של האורגנואידים של הילדים ביחס לאבות שלהם.
באופן מעט מוזר, החוקרים גילו שאורגנואידים של ילדים עם אוטיזם וגם עם מקרוצפליה הפגינו צמיחה מוגזמת של נוירונים מעוררים בהשוואה לאבותיהם. לעומתם, אורגנואידים של ילדים עם אוטיזם ללא מקרוצפליה הראו דווקא מחסור באותו סוג של נוירונים.
אותם תסמינים, רשתות עצביות שונות
“מדהים שילדים עם אותם תסמינים מקבלים בסופו של דבר שתי צורות נפרדות של רשתות עצביות משתנות”, מסבירה פרופ’ פלורה וקרינו מהמרכז ללימודי ילדים בבית הספר לרפואה של ייל ומחברת בכירה של המאמר. “נראה שהחריגות הספציפיות מוכתבות על ידי גודל המוח של הילד, וממצא זה יוכל אולי לעזור לרופאים ולחוקרים לאבחן ולטפל באוטיזם טוב יותר בעתיד”.
לדברי פרופ’ וקרינו, ייתכן שהממצאים יוכלו גם לסייע בזיהוי מקרי אוטיזם שבהם ניתן להפיק תועלת מתרופות קיימות שנועדו לטפל במחלות המאופיינות בפעילות עצבית מעוררת מופרזת, כגון אפילפסיה. “אנשים עם אוטיזם ועם מקרוצפליה עשויים להפיק תועלת מתרופות כאלה”, היא אומרת, “בעוד שאלו ללא מוח מוגדל אולי לא”.
החוקרים מדגישים כי היכולת לעקוב אחרי צמיחה של סוגים ספציפיים של נוירונים יכולה לעזור לרופאים לאבחן אוטיזם, שתסמיניו מופיעים בדרך כלל בגילאי 18 עד 24 חודשים. “יצירת ביו-בנקים של תאי גזע שמקורם במטופלים עשויה להיות חיונית כדי להתאים טיפולים ליחידים ספציפיים, או רפואה מותאמת אישית”, הם מסבירים.
כ-20% ממקרי האוטיזם בעולם כוללים אנשים עם מקרוצפליה, מצב שבו גודל ראשו של ילד נמצא באחוזון ה-90 או יותר בזמן הלידה. במקרים אלה תסמיני האוטיזם נוטים להיות חמורים יותר.
1 מ-36 ילדים בארה”ב
אוטיזם הוא מצב נוירולוגי המשפיע על האופן שבו אנשים תופסים ויוצרים אינטראקציה עם אחרים – מה שמוביל לאתגרים בתקשורת ובהתנהגות חברתית. המונח “ספקטרום” מדגיש את הטווח הרחב של התסמינים והחומרה וכולל אוטיזם, תסמונת אספרגר ועוד. נכון להיום כמעט 1 מכל 36 ילדים בארה”ב מאובחן עם אוטיזם, על פי הערכות של המרכז האמריקאי לבקרת מחלות ומניעתן.
לצורך המחקר המדענים לקחו תאי עור של אנשים עם אוטיזם, הניחו בצלחת תרבית ו”תיכנתו” אותם מחדש בחזרה למצב דמוי תאי גזע. את תאי המאסטר האלה ניתן “לשדל” להתפתח לכל תא בגוף, כולל תאי מוח.
לאחר מכן המדענים השתמשו בטכנולוגיה מיוחדת כדי לחקור את דפוסי ביטוי הגנים של תאי מוח בודדים. בסך הכל הם בחנו 664,272 תאי מוח בשלושה שלבים שונים של התפתחות המוח.
“טכנולוגיה אורגנואידית זו איפשרה לנו לשחזר את השינוי בהתפתחות המוח שקרה לאוטיסטים כשהם היו ברחם – התקופה שאנו מאמינים כי היא המקור לאוטיזם”, הסביר פרופ’ אלכסיי אביזוב, חוקר במחלקה למדעי הבריאות הכמותיים במרכז מאיו קליניק לרפואה מותאמת אישית ומחבר בכיר של המחקר יחד עם פרופ’ וקרינו.
המחקר מתבסס על 13 שנים של מחקרים על אוטיזם שפורסמו על ידי ד”ר אביזוב ושותפיו. באחד המחקרים החלוציים שלהם הם הצביעו על הבדלים מולקולריים באורגנואידים בין אנשים עם אוטיזם לאלו ללא אוטיזם. במחקר הנוכחי הם גילו שחוסר האיזון הנוירוני נובע משינויים בפעילותם של גנים מסוימים המכונים “גורמי שעתוק”, אשר ממלאים תפקיד מכריע בהכוונת התפתחות התאים בשלבים הראשונים של היווצרות המוח אצל העובר.
“לקבוע סיכון לאוטיזם”
“אוטיזם הוא בעיקר תסמונת גנטית”, אומר פרופ’ אביזוב. “המטרה שלנו היא להיות מסוגלים לקבוע את הסיכון לאוטיזם ואולי למנוע אותו באמצעות בדיקות גנטיות טרום לידתיות. עם זאת, זה ידרוש ידע מפורט כיצד ויסות המוח ‘משתולל’ במהלך ההתפתחות. יש הרבה היבטים שבהם אורגנואידים יכולים לעזור בכיוון הזה”.
**************
עזרו לנו להמשיך לעבוד בשבילכם. מוזמנים לעגל לטובה לעמותת שווים. רק 5 שקלים בממוצע בחודש. הקליקו >>> bit.ly/Shavvim-igul-letova
**************
