نقش ژنهای جهنده در شکلگیری بیماری های مغزی مانند آلزایمر و ALS
تحقیقات جدید نشان میدهند که فعال شدن دوباره ژنهای جهنده در مغز ممکن است باعث بیماریهایی مثل آلزایمر و ALS شوند.
به گزارش بازتاب امروز، پژوهشگران اعلام کردند که داروهای ضد HIV میتوانند در درمان این بیماریها مؤثر باشند.
پژوهشگری به نام رنه دوویل در سال ۲۰۰۸ هنگام بررسی مغز بیماران فوتشده مبتلا به بیماری ALS، با پروتئینهایی روبهرو شد که شبیه پروتئینهای ویروسی بودند. نکته عجیب این بود که هیچ ویروسی در بدن این بیماران وجود نداشت. در واقع، این پروتئینها از ژنهایی فعال شده بودند که میلیونها سال قبل از ویروسها به انسان منتقل شدهاند و هنوز به صورت پنهان در DNA ما باقی ماندهاند.
ژنوم انسان سرشار از بقایای ویروسهای باستانی است، قطعاتی که اغلب با نام علمی رتروترانسپوزونها شناخته میشوند و بیش از ۴۰ درصد ژنوم انسان را تشکیل میدهند.
از همراهی تا تهدید ژنهای جهنده
رتروترانسپوزونها نوعی ژن هستند که میتوانند جای خود را در DNA تغییر دهند. آنها با کمک آنزیمی به نام ترانس کریپتاز معکوس، نسخهای از خود را تولید میکنند و در بخشهای جدیدی از کروموزوم قرار میگیرند. این روش رفتاری شبیه ویروس HIV دارد، که برای تکثیر خود از همین آنزیم استفاده میکند.
بیشتر این ژنهای جهنده در طول زمان غیرفعال شدهاند، اما بعضی از آنها هنوز میتوانند در بخشهای مختلف DNA جابهجا شوند. بهطور معمول، سلولها این ژنها را در قسمتهایی از DNA پنهان و فشرده نگه میدارند تا نتوانند کاری انجام دهند. اما با بالا رفتن سن، این کنترل ممکن است ضعیفتر شود و ژنهای جهنده دوباره فعال شوند.
شواهد نشان میدهند که فعال شدن ژنهای جهنده میتواند به مرگ نورونها، ایجاد التهاب و حتی آغاز بیماریهای تخریبکننده عصبی مانند آلزایمر و ALS بینجامد. به عنوان مثال:
- در بیماری ALS، پروتئینی به نام TDP-43 که در حالت طبیعی مانع فعالیت ژنهای جهنده است، از هسته سلول خارج میشود و تودههای غیرعادی در سیتوپلاسم تشکیل میدهد. این خروج باعث آزاد شدن ژنهای جهنده و آغاز یک چرخه معیوب از تخریب عصبی میشود.
- در بیماری آلزایمر، پروتئین سمی تاو (Tau) با تغییر ساختار سلولی باعث باز شدن DNA فشرده و فعال شدن ژنهای جهنده میشود. این فرایند در مگس سرکه و موشها نشان داده شده و در نمونههای انسانی مبتلا به آلزایمر نیز دیده شده است.
دانشمندان این وضعیت را «طوفان رتروترانسپوزونی» مینامند؛ یعنی زمانی که ژنهای جهنده بهطور ناگهانی و گسترده فعال میشوند و اختلال در عملکرد سلولها را به دنبال دارند.
شواهدی از بیماریهای آلزایمر و ALS
- مطالعات نشان دادهاند که افراد مبتلا به ALS دارای سطوح بالای آنزیم ترانسکریپتاز معکوس در خون و مایع نخاعی خود هستند و وضعیتی مشابه بیماران مبتلا به HIV دارند.
- پژوهشگران وجود یک ژن جهنده به نام HERV-K را در مغز برخی بیماران مبتلا به ALS اثبات کردند. آزمایش روی موشها نشان داد که فعالیت این ژن باعث کوچک شدن رشتههای عصبی و بروز علائم شبیه ALS میشود.
- در بیماری آلزایمر نیز فعال شدن ژنهای جهنده همزمان با بروز مشکلات پروتئین تاو گزارش شده و حتی قبل از ظهور علائم بالینی، افزایش نسخهبرداری ژنهای جهنده در خون بیماران مشاهده شده است.
درمانهای ضدویروسی
از آنجا که ژنهای جهنده شباهت زیادی به ویروسها دارند، پژوهشگران استفاده از داروهای ضدویروسی را به عنوان یک راهکار درمانی آزمایش کردهاند. به عنوان مثال:
- داروهای ضد HIV که جلوی فعالیت آنزیمی ترانسکریپتاز معکوس را میگیرند، در آزمایشهای انجامشده روی سلولها، مگسها و موشها باعث کاهش فعالیت ژنهای جهنده شدند.
- در یک آزمایش در سال ۲۰۱۹، در بیماران مبتلا به ALS که به مدت ۲۴ هفته داروی ضدویروسی دریافت کردند، سطح HERV-K در خون آنها کم شد و پیشرفت علائم بیماری کاهش یافت.
- در مطالعهای کوچک روی بیماران آلزایمری، مصرف همین داروها به مدت ۲۴ هفته باعث کاهش نشانههای التهاب در مایع نخاعی شد.
شرکتهای دارویی اکنون آزمایشهای بزرگتری را برای بررسی اثربخشی این داروها در بیماریهای ALS، آلزایمر و سایر بیماریهای تخریبکننده عصبی برنامهریزی کردهاند.
علاوه بر این دو بیماری، شواهد نشان میدهد که ژنهای جهنده ممکن است در سایر بیماریهای التهابی و تخریبکننده عصبی مانند پارکینسون و اماس (MS) نیز نقش داشته باشند.
