גן המנחה את ההתנהגויות החברתיות המוקדמות ביותר יכול להיות המפתח להבנת אוטיזם

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות


מעט ידוע על איך מתפתחת התנהגות חברתית בשלבים המוקדמים של החיים. אבל רוב בעלי החיים – כולל בני אדם – נולדים עם יכולת מולדת לקיים אינטראקציה חברתית או ליצור קשרים עם אחרים. וזה תורם להצלחה לאורך כל החיים.

כעת, מחקר חדש על בעלי חיים מצביע על גן שחשוב להתפתחות המוקדמת ביותר של התנהגויות חברתיות בסיסיות.

העבודה מציעה גם כי חשיפה לתרופות מסוימות ולגורמי סיכון סביבתיים במהלך התפתחות עוברית עלולה לגרום לשינויים בגן זה, ולהוביל לשינויים בהתנהגות החברתית הדומים לאלה שנמצאו אצל אנשים עם אוטיזם. להפתעתם הרבה, החוקרים גם גילו שהם יכולים להפוך חלק מההשפעות באמצעות תרופה ניסיונית.

"מחקר זה עוזר לנו להבין ברמה המולקולרית מדוע החברותיות מופרעת בשלבים המוקדמים ביותר של החיים", אומר רנדל טי. פיטרסון, Ph.D., הכותב המקביל של המחקר ודיקן המכללה לרוקחות של אוניברסיטת יוטה . "זה גם נותן לנו הזדמנות לחקור טיפולים פוטנציאליים שיכולים לשחזר את החברותיות אצל בעלי חיים אלה ואולי עם הזמן, בסופו של דבר גם בבני אדם."

באופן רחב יותר, ממצאיהם מצביעים על כך שהגן – TOP2a – שולט ברשת גדולה של גנים הידועים כמגבירים את הסיכון לאוטיזם. זה גם עשוי לשמש כקישור בין גורמים גנטיים וסביבתיים התורמים להופעת הפרעה, מוסיף פיטרסון.

המחקר, שנערך על ידי חוקרי בריאות ועמיתיו של אוניברסיטת יוטה ברחבי הארץ, מופיע בגיליון 23 בנובמבר של התקדמות המדע.

חיות אנטי-חברתיות

מדענים חושדים שתכונות חברתיות רבות נקבעות לפני הלידה. אבל המנגנונים המדויקים המעורבים בתהליך הזה נותרו עכורים. תחום מחקר מבטיח אחד מצביע על כך שהתנהגות חברתית ומאפיינים ותכונות אחרות מושפעות לא רק מהמבנה הגנטי שלנו אלא גם מהאופן שבו ואיפה אנחנו חיים.

כדי לבדוק את המודל הזה, המדענים העריכו האם חשיפות סביבתיות במהלך התפתחות עובריות עשויות להשפיע על התנהגות חברתית. פיטרסון ועמיתיו חשפו עוברי דג זברה ליותר מ-1,100 תרופות ידועות – תרופה אחת לכל 20 עוברים – במשך 72 שעות החל שלושה ימים לאחר ההתעברות.

החוקרים קבעו שארבע מתוך 1,120 התרופות שנבדקו הפחיתו באופן משמעותי את החברותיות בקרב דג הזברה. דגים שנחשפו לתרופות אלו נטו פחות לקיים אינטראקציה עם דגים אחרים. התברר שארבע התרופות שייכות כולן לאותה סוג של אנטיביוטיקה, הנקראת פלורוקינולונים. תרופות אלו משמשות לטיפול בזיהומים בדרכי הנשימה העליונות והתחתונה אצל אנשים.

כשהמדענים נתנו תרופה קשורה לעכברים בהריון, הצאצאים התנהגו אחרת כשהם התבגרו. למרות שהם נראו נורמליים, הם תקשרו פחות עם עכברים אחרים ועסקו בפעולות שחוזרות על עצמן יותר – כמו לתקוע שוב ושוב את ראשם באותו חור – מאשר מכרסמים אחרים.

בסיס לחברותיות

בחפירה עמוקה יותר, החוקרים מצאו כי התרופות דיכאו גן בשם TOP2a, אשר, בתורו, פעל על מקבץ של גנים הידועים כמעורבים באוטיזם בבני אדם.

הם גם מצאו שלצרור הגנים הקשורים לאוטיזם חלק נוסף במשותף – נטייה גבוהה מהרגיל לקשור קבוצת חלבונים הנקראת PRC2. החוקרים שיערו כי Top2a וה-PRC2 פועלים יחד כדי לשלוט בייצור של גנים רבים הקשורים לאוטיזם.

כדי לקבוע אם ניתן להפוך את ההתנהגויות האנטי-חברתיות, צוות המחקר נתן לדגי זברה עובריים וצעירים תרופה ניסיונית בשם UNC1999, הידועה כמעכבת את PRC2. לאחר טיפול בתרופה, דגים שנחשפו לפלורוקינולונים היו בסבירות גבוהה יותר לשחות קרוב יותר לדגים אחרים, מה שהוכיח כי התרופה סייעה בשיקום החברותיות. הם ראו תוצאות דומות עם תרופות אחרות הידועות כמעכבות את אותו גן מפתח, TOP2a.

"זה באמת הפתיע אותי כי הייתי חושב ששיבוש התפתחות המוח כשאתה עובר יהיה בלתי הפיך", אומר פיטרסון. "אם אתה לא מפתח חברתיות כעובר, פספסת את החלון. אבל המחקר הזה מצביע על כך שגם אצל אותם אנשים בשלב מאוחר יותר בחיים, אתה עדיין יכול להיכנס ולבלום את המסלול הזה ולהחזיר את החברתיות".

בהמשך, החוקרים מתכננים לחקור כיצד ומדוע הייתה לתרופה זו השפעה זו.

למרות שהמדענים מצאו רק ארבע תרכובות שהן מעכבי Top2a, עדויות מצביעות על כך שמאות תרופות אחרות ותרכובות טבעיות בסביבה שלנו יכולות לעכב את פעילותן.

"ייתכן שארבעת התרכובות הללו הן רק קצה הקרחון מבחינת חומרים שעלולים להיות בעייתיים לחשיפה עוברית", אומר פיטרסון.

עם זאת, פיטרסון מציין כי מחקר זה נערך בבעלי חיים, ויש צורך לבצע מחקר נוסף לפני שניתן יהיה לאשר את כל התוצאות שלו בבני אדם. לכן, הוא מזהיר מפני הסקת מסקנות לגבי יישומים בעולם האמיתי.

"אין לנו הוכחות לכך שפלורוקינולונים או כל אנטיביוטיקה אחרת גורמת לאוטיזם בבני אדם", אומר פיטרסון. "לכן, אין סיבה להפסיק להשתמש באנטיביוטיקה. מה שהמאמר הזה כן מזהה הוא מסלול מולקולרי חדש שנראה שולט בהתפתחות החברתית וראוי לחקירה נוספת".

בנוסף לד"ר פיטרסון, תרמו למחקר זה מדעני הבריאות מ-U מ-U Yijie Geng, Tejia Zhang, Ivy G. Alonzo, Sean C. Godar, Christopher Yates, Brock Plummer, Marco Bortolato. מוסדות נוספים המשתתפים כוללים את אוניברסיטת שיקגו; המרכז הרפואי בית ישראל לדאקונה בבוסטון; בית החולים הכללי של מסצ'וסטס ובית הספר לרפואה של הרווארד; מכון ברוד, קיימברידג', מסצ'וסטס; והמעבדה הביולוגית של MDI, בר הרבור, מיין.

המחקר, "Top2a מקדם פיתוח התנהגות חברתית באמצעות PRC2 ו-H3K27me3," מופיע בגיליון 23 בנובמבר 2022 של התקדמות המדע. מחקר זה נתמך על ידי יו"ר LS Skaggs הנשיאותי והמכון הלאומי למדעי בריאות הסביבה במכוני הבריאות הלאומיים.



קישור לכתבת המקור – 2022-11-24 02:36:29

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס

עוד מתחומי האתר