يقدم العلماء نظرة جديدة على الطفرات الجينية المرتبطة بالتوحد

يتم دراسة اضطراب طيف التوحد ، وردود مرضى التوحد على العلاجات بشكل متزايد باستخدام الخلايا العصبية المشتقة من الخلايا الجذعية متعددة القدرات المستحثة (iPSCs) – وهي خلايا غير ناضجة يمكن أن تؤدي إلى مصدر غير محدود لأي نوع من الخلايا يحتاجه الجسم. لكن التكاليف المرتفعة تعني أنه لا يتم اختبار سوى عدد قليل من الخطوط العصبية المشتقة من الخلايا iPSC في دراسة واحدة ، مما يحد من البحوث السابقة المتعلقة بالتوحد. لذلك هناك حاجة إلى أساليب جديدة لتسريع التطورات في هذا المجال.

انطلق فريق من الباحثين من مستشفى الأطفال المرضى (SickKids) ، وجامعة تورنتو وجامعة ماكماستر في كندا لإنشاء نموذج الخلايا العصبية المشتقة من iPSC للمساعدة في تحسين أبحاث التوحد. طوروا موردا من 53 خط iPSC مختلف مستمدة من 25 فردا يعانون من التوحد ، والذين يحملون مجموعة واسعة من المتغيرات الجينية النادرة ، ومن أفراد أسرهم غير المتأثرين.

باستخدام تحرير CRISPR ، قام العلماء أيضا بإنشاء أربعة أزواج "isogenic" من خطوط iPSC (خطوط الخلية مع نفس التركيب الوراثي أو مماثلة) التي إما كان أو لم يكن لديها طفرة ، لاستكشاف آثار الطفرات على خصائص التوحد.

"لقد قمنا بالتحقق من الخصائص المشبكية والكهربية لخطوط iPSC الخاصة بنا باستخدام مصفوفة متعددة الأقطاب على نطاق واسع للتسجيلات العصبية ، بالإضافة إلى تسجيلات أكثر تقليدية للملصقات" ، يشرح المؤلف الأول الدكتور إريك دينولت ، زميل ما بعد الدكتوراة سابقًا في علم الوراثة وبرنامج علم الأحياء الجينومي في SickKids ، والآن في معهد مونتريال العصبي ، جامعة ماكجيل ، كندا. "أظهرت نتائجنا العديد من الارتباطات المثيرة للاهتمام بين المتغيرات الجينية والخصائص العصبية التي قمنا بتحليلها".

يقول Deneault اكتشافهم الأكثر إقناعًا كان فرط نشاط الشبكة التلقائي المتسق في الخلايا العصبية التي كانت ناقصة في جينات CNTN5 أو EHMT2 ، والتي قد تسبب صفات ذاتية التوحّد لدى الناس. هذا الاكتشاف للشبكات المفرطة ينسجم مع الآراء الحالية للتوحد ويمهد الطريق لمزيد من التحقيق في أدوارهم في هذه الحالة.

"في الواقع ، لقد جعلنا البنك الحيوي لدينا من الخلايا العصبية المشتقة من iPSC والبيانات الجينومية المرافقة متاحة بشكل مفتوح للمساعدة في تسريع البحث في هذا المجال" ، كما يقول الدكتور ستيفن شيرر ، مؤلف مشارك كبير في الصحيفة ومدير مركز التطبيقية علم الجينوم في SickKids ، ومركز McLaughlin في جامعة تورنتو. "نأمل أن يؤدي هذا بدوره إلى تسريع تطوير استراتيجيات علاجية جديدة محتملة لمرضى التوحد."

مصدر القصة:

المواد المقدمة من قبل خدمة eLife. ملاحظة: يمكن تعديل المحتوى للأسلوب والطول.