מחקר: חלבוני איקס שביר מעורבים בהתפתחות תקינה של תאי עצב

תסמונת האיקס השביר היא המוגבלות האינטלקטואלית הנפוצה ביותר העוברת בירושה, והגורם הגנטי הראשי לאוטיזם. חשיפת המנגנון מאחורי האיקס השביר יכולה להביא לגילויים חשובים אודות המח.

במחקר חדש שפורסם ברביעי ביוני במגזין Cell Reports, חוקרים מאוניברסיטת וינקונסון-מדיסון Waisman Center והמחלקה למדעי המח מראים כי שני חלבונים המעורבים באיקס השביר משחקים תפקיד מכריע בהתפתחות תקינה של תאי עצב בעכברים. הם גם מראים כי בעוד ששני החלבונים פועלים באמצעות מנגנונים נפרדים ליצירת תאי עצב חדשים, הם גם חולקים מספר תפקידים. "זוהי הדגמה ראשונה לתוספת הפונקציונלית של חלבוני האיקס השביר בהתפתחות עצבית" אומרתXinyu Zhao אחת ממחברות המחקר ופרופסור במחלקת מדעי המח במרכז Waisman. יחסית מעט ידוע על המנגנונים אשר מביאים לליקויים קוגנטיביים ולקויות למידה בתסמונת האיקס השביר, אומרת זאו, ולכן קשה לייצר טיפולים יעילים. היא חוקרת את שני חלבוני האיקס השביר, FMRP ו-FXR2P, מכיוון שכך ניתן לרכוש מידע חדש שבסופו של דבר יוביל לטיפול באיקס השביר, ובהפרעות אחרות המקושרות להתפתחות עצבית לא תקינה, כמו אוטיזם וסכיזופרניה. לדוגמא, בעוד שהוכח ש FXR2P ממלא תפקיד חשוב באוטיזם, התפקיד הספציפי של החלבון והתרומה שלו לתסמונת האיקס השביר לא ברורים, אומרת זאו.

האיקס השביר היא תסמונת גנטית המשפיעה על אחד מכל 4,000 גברים ואחת מכל 8,000 נשים. התסמונת מקושרת למוטציה בגן אשר יוצר את חלבון ה-FMRP הממוקם על כרומוזום X. עד שליש מהאנשים בעלי איקס השביר סובלים גם מאוטיזם. ילדים הסובלים מהתסמונת נוטים יותר להפרעות קשב וריכוז ומאובחנים על הספקטרום האוטיסטי. הם ניכרים בתכונות פיזיות כגון כפות רגליים שטוחות, לסת ומצח בולטים, ופנים ארוכות וצרות. יתכן ויסבלו מחרדות.בנוסף, מוערך שאחת מ-250 נשים ואחת מ-500 גברים נושאים פרה-מוטציה של הגן שיוצר את חלבון ה-FMRP, ובכך הופכים את הגן ללא יציב. נשאים יכולים להעביר את המוטציה הלאה לדורות הבאים, והם בסיכון גבוה יותר לסבול ממחלה דמויית פרקינסון הנקראת רעד / אטקסיה (חוסר שליטה בשרירים עקב הפרעות במערכת העצבים) המקושר/ת לתסמונת האיקס השביר fragile X-associated tremor/ataxia syndrome. הם יכולים גם להיות יותר פגיעים ללחץ.

במחקר שנעשה בעבר, הראה הצוות של זאו כי FMRP וכן-FXR2P הם חלק בלתי נפרד מיצירת תא עצב חדש בעכברים בוגרים, ובעלי תפקיד חשוב בלמידה וקוגניציה. במחקר הנוכחי, צוות המחקר בחן את תפקידם של החלבונים בהתפתחות של תאי עצב בוגרים שנוצרו זה עתה. החוקרים גילו כי היכולות של עכברים חסרי חלבון FXR2P במשימות למידה וזיכרון נפגעו. באמצעות שימוש בטכניקות למידה של תאי עצב חדשים במח, הצוות גם מצא שלעכברים אלו היו תאי עצב אשר לא התפתחו כראוי. תאי עצב אלו היו גם מחוברים פחות טוב לתאי עצב אחרים אשר יוצרים מעגלים חשובים במח בהשוואה לעכברים בעלי החלבון. הצוות גם מצא אינטרקציה חדשה בין חלבון ה FXR2P וקולטן עצבי ספציפי, חלבון האחראי על קבלת הודעות ומסירת אינפורמציה, והראה שהשניים עובדים יחד להתפתחות עצבית תקינה. בנוסף, הצוות חשף שFMRP ו- FXR2P עובדים יחד בויסות פעילות הקולטן ובהתפתחות תאי עצב. "הממצאים מצביעים על כך שטיפוח התפתחות תאי עצב חדשים בתקופה שלאחר הלידה עשויה להוות פוטנציאל טיפולי לאנשים עם תסמונת האיקס השביר והפרעות נוירולוגיות אחרות" אומרת זאו. קבוצת המחקר שלה תמשיך ללמוד את החלבונים האלו ואת התפקיד אשר הם ממלאים בהתפתחות העצבית ובתסמונת האיקס השביר – עבודה זו עשויה להשפיע על תחומים אחרים של חקר האוטיזם ומעבר לכך. המעבדה גם תפעל לקראת תרגומם של הממצאים בעכברים לטיפול בבני אדם. הרבה יותר מאתגר ללמוד אודות התפתחות המח באנשים, ולכן עכברים משמשים כמודל למחקרים כאלו. "אם אנחנו יכולים למצא דרך להפעיל מחדש את גן הFMRP, אנחנו עשויים להיות מסוגלים לטפל במחלה" אומרת זאו.