פיתוח חדשני: תרבית תאי עצב חולי סכיזופרניה

פיתוח מחקרי של גידול תרבית תאי עצב של חולי סכיזופרניה איפשר לחוקרים לבחון את המחלה ולהגיע לממצאים חשובים אודותיה

חקר מחלת הסכיזופרניה, הגורמים לה והטיפולים בה, מורכבים עד מאד. ממצאי מחקר חדש המסייע לשפוך אור על המחלה ולהעניק לחולים כלי מחקרי חשוב, מתארים הצלחה בפיתוח של תרבית תאי עור שנלקחו מחולי סכיזופרניה, והפכו בהליך גנטי חדשני לתאי גזע שתוכנתו להתמיין כתאי מוח הלוקים במחלת סכיזופרניה, שגודלו ונחקרו בתנאי מעבדה.

הדמיית צילום מוח של חולי סכיזופרניה. מקור: ויקיפדיה ברשיון חופשי לשימוש. איור באדיבות המכון הלאומי לבריאות בארה"ב US-NIH
הדמיית צילום מוח של חולי סכיזופרניה. מקור: ויקיפדיה ברשיון חופשי לשימוש. איור באדיבות המכון הלאומי לבריאות בארה"ב US-NIH

מחלת הסכיזופרניה – שסעת, היא מחלת נפש נוירולוגית מסוג פסיכוטי, בעלת רקע תורשתי, הנפוצה בעולם בשיעור שכיחות של כאחוז מכלל האוכלוסייה. חוקרים מעריכים כי המרכיב התורשתי אחראי לכ-80% מהתחלואה. ממצאים של מחקרים קודמים הצביעו על כך שחולי סכיזופרניה מתאפיינים בנפח מוח מוקטן, גודל תאים קטן יותר וצפיפות עמוד שדרה קטן יותר, פיזור אבנורמלי של תאי עצב באונה הפרה-פרונטלית, בהיפוקמפוס, שיבושים בפעילות הדופמינרגית – הקשורים למסלולים העצביים של דופאמין, שיבושי פעילות גלוטמטרגית וגאבארגית של GABA ועוד. עם זאת המחקר של הגורמים למחלה, התהליכים והמאפיינים הנוירו-פיזיולוגיים והפעילות הביו-כימית בתאי העצב של החולים, הינו מורכב ביותר.

על מנת לאפשר לחוקרים לחקור את המחלה טוב יותר, הצליח  צוות המחקר לפתח מודל גנטי של תאים שניתן לחקור אותם באמצעות תכנות תאי עור של חולי סכיזופרניה והפיכתם לתאי גזע- תאי אב- שהתמיינו והפכו לתאי מוח של חולים. תאי המוח הללו הושוו לתאי המוח-נוירונים של נבדקים רגילים שלא לוקים במחלת הסכיזופרניה.

ממצאי המחקר שפורסמו בכתב העת היוקרתי  Nature על ידי חוקרים אמריקאים הראו כי השוואת הנוירונים של חולי סכיזופרניה עם אלה של נבדקי קבוצת הביקורת הבריאים, הצביעו על רמה נמוכה יותר באופן משמעותי של רמת הקישוריות  connectivity  הנוירולוגית של התאים של חולי הסכיזופרניה וכן מספר נמוך יותר של אקסונים ודנדריטים של תאי העצב, וכן רמות נמוכות של חלבון PSD95 וביטוי נמוך יותר של קולטני גלוטמט- כלומר מהממצאים עולה כי רמת הקישוריות העצבית בתאי המוח של חולי הסכיזופרניה הייתה נמוכה יותר.

החוקרים השתמשו בתוצרי המודל והוכיחו  כיצד משפיעה תרופה אנטי-פסיכוטית מסוג לוקספין loxapine  המשמשת לטיפול בסכיזופרניה, על המחלה באופן שמשפר את מידת הקישוריות בפעילות הנוירונית.

יתרה מכך, החוקרים הצליחו להראות כיצד פרופיל הפעילות הגנטי של נוירונים של חולי סכיזופרניה, היו שונים מאלה של נבדקים בריאים, תוך שהללו זיהו  במחקרם כי בתרבית התאים של חולי הסכיזופרניה נמצאו כ-600 גנים שבאו לידי ביטוי באופן שונה בין החולים לבין הנבדקים הבריאים. כ-75% מהאתרים הגנטיים הלו לא היו מוכרים למדענים עד כה ככאלה שקשורים במחלה, ויסייעו לפתח אפיקים טיפוליים חדשים לטיפול במחלה.