به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، صرع یکی از رایج‌ترین اختلالات نورولوژیکی در جهان است که میلیون‌ها نفر را درگیر کرده است. در کودکان، به‌ویژه نوع‌های شدید و نادر صرع، چالش‌ها بسیار پیچیده‌تر از آن چیزی است که به‌طور عمومی تصور می‌شود. بسیاری از کودکان مبتلا به صرع شدید نه‌تنها با تشنج‌های مکرر روبه‌رو هستند، بلکه از مشکلات دیگری نیز رنج می‌برند؛ از جمله اختلالات یادگیری، مشکلات رفتاری، اختلال در خواب و تاخیر در رشد شناختی. این مشکلات اغلب به همان اندازه یا حتی بیشتر از خودِ تشنج‌ها، زندگی روزمره کودکان و خانواده‌هایشان را تحت تأثیر قرار می‌دهد. پژوهش‌های پیشین عمدتاً تمرکز خود را بر روی کنترل تشنج‌ها گذاشته بودند، در حالی‌که اثرات غیرتشنجی صرع کمتر مورد توجه قرار گرفته بود. علت دقیق این علائم غیرمستقیم هنوز به‌درستی شناخته نشده است. آیا این علائم صرفاً پیامد آسیب‌های ناشی از تشنج هستند یا اینکه خودِ بیماری مغزی در نواحی خاصی از مغز منجر به چنین اختلالاتی می‌شود؟ پاسخ به این پرسش‌ها می‌تواند تأثیر چشمگیری بر رویکردهای درمانی آتی داشته باشد.

هدف و روش تحقیق

برای بررسی این پرسش، پژوهشگران دانشگاه UCLA مطالعه‌ای را بر روی یک نوع خاص از صرع کودکان به نام «انسفالوپاتی رشدی و صرعی نوع ۱۳» (DEE-13) انجام دادند. این بیماری نادر در اثر جهش در ژن SCN8A ایجاد می‌شود. این ژن مسئول تولید پروتئینی به نام Nav1.6 است؛ یک کانال سدیمی ولتاژ-وابسته که نقش حیاتی در تنظیم فعالیت الکتریکی نورون‌ها ایفا می‌کند. جهش در این ژن می‌تواند منجر به فعالیت غیرطبیعی نورونی و اختلال در انتقال سیگنال‌های عصبی شود. برای بررسی دقیق‌تر تأثیر این جهش، تیم پژوهشی از تکنیکی نوین استفاده کرد: ساخت مدل‌های مغزی انسانی به نام assembloids. این مدل‌ها از سلول‌های بنیادی القاشده‌ی مشتق‌شده از بیماران ایجاد شدند. با این سلول‌ها، پژوهشگران موفق به بازسازی سه‌بعدی دو ناحیه کلیدی مغز شدند: قشر مغز (کورتکس)، که مسئول عملکردهای اجرایی، تصمیم‌گیری و حرکت است. هیپوکامپ، که در یادگیری و حافظه نقش دارد. با استفاده از این مدل‌ها، پژوهشگران توانستند فعالیت نورونی و الگوهای ریتم مغزی را در محیطی کنترل‌شده و شبیه‌سازی‌شده بررسی کنند.

نتایج کلیدی

نتایج به‌دست‌آمده از این مدل‌های پیشرفته بسیار چشمگیر بودند. در مدل‌های مربوط به قشر مغز، جهش ژن SCN8A باعث بیش‌فعالی نورونی شد، حالتی که مشابه فعالیت تشنجی است. این یافته نشان می‌دهد که جهش مورد نظر می‌تواند به‌طور مستقیم مسئول ایجاد تشنج باشد. اما در مدل‌های هیپوکامپ، نتایج متفاوتی به‌دست آمد. در این ناحیه، جهش باعث کاهش انتخابی در نوع خاصی از نورون‌های مهاری شد. این نورون‌ها معمولاً مسئول متعادل نگه داشتن فعالیت‌های نورونی هستند، و از انتشار بی‌رویه سیگنال‌ها جلوگیری می‌کنند. با کاهش این نورون‌ها، الگوهای طبیعی ریتم مغزی مرتبط با حافظه و یادگیری به‌هم ریختند. این اختلالات دقیقاً با مشکلاتی که در بیماران دیده می‌شود. از جمله ناتوانی در یادگیری، اختلال شناختی و مشکلات رفتاری — همخوانی دارد. بنابراین، این مطالعه نشان داد که برخی علائم غیرتشنجی بیماران نه‌تنها پیامد تشنج‌ها نیستند، بلکه می‌توانند نتیجه مستقیم اختلالات ساختاری و عملکردی در خودِ نواحی خاص مغز مانند هیپوکامپ باشند.

مقایسه با داده‌های بالینی

برای اعتبارسنجی یافته‌ها، تیم تحقیقاتی مدل‌های آزمایشگاهی خود را با داده‌های واقعی بیماران مبتلا به صرع مقایسه کرد. آن‌ها فعالیت مغزی نواحی مختلف هیپوکامپ بیماران — شامل نواحی مستعد تشنج و نواحی بدون درگیری — را با مدل‌های assembloid مقایسه کردند. نتایج نشان داد که الگوهای غیرطبیعی فعالیت مغزی در نواحی مستعد تشنج بیماران، با آنچه در مدل‌های دارای جهش مشاهده شده بود، مطابقت دارد. در مقابل، نواحی سالم مغز بیماران و مدل‌های بدون جهش، فعالیت طبیعی و منظم نشان دادند. این مقایسه اعتبار علمی بالایی برای مدل‌های ساخته‌شده ایجاد کرد و نشان داد که یافته‌های آزمایشگاهی می‌توانند به‌طور قابل اطمینان بازتاب‌دهنده واقعیت بیماری در انسان باشند.

دستاوردها و نوآوری‌ها

این مطالعه نه‌تنها به روشن شدن علت برخی علائم غیرتشنجی در بیماران صرعی کمک کرد، بلکه از لحاظ تکنولوژیکی نیز دستاورد قابل‌توجهی محسوب می‌شود. برای نخستین بار، پژوهشگران توانستند فعالیت‌های عصبی واقعی را در assembloidهای انسانی هیپوکامپ ثبت و تحلیل کنند. این مدل‌ها، با قابلیت بازتولید ریتم‌های واقعی مغز، بستری ارزشمند برای مطالعه سایر بیماری‌های نورولوژیکی نیز فراهم می‌کنند. از جمله بیماری‌هایی که می‌توان با استفاده از این تکنولوژی آن‌ها را بررسی کرد، می‌توان به اوتیسم، اسکیزوفرنی و بیماری آلزایمر اشاره کرد — هر سه بیماری‌هایی که هیپوکامپ در آن‌ها نقش کلیدی دارد. بنابراین، این پژوهش دروازه‌ای به دنیایی نو از مطالعات مغزی گشوده است که پیش از این با استفاده از مدل‌های حیوانی یا دو‌بعدی محدود بود. در مقایسه با مدل‌های حیوانی، مدل‌های انسانی مشتق‌شده از سلول‌های بنیادی دقت بالاتری در بازنمایی شرایط زیستی مغز انسان دارند. از آنجا که بسیاری از ویژگی‌های عملکردی نورون‌های انسانی با مدل‌های حیوانی قابل شبیه‌سازی نیستند، کاربرد این مدل‌های سه‌بعدی یک جهش علمی مهم به‌شمار می‌رود.

گام‌های بعدی مطالعه و چالش‌های موجود

شناخت دقیق‌تر از اختلالات نورونی در هیپوکامپ می‌تواند زمینه‌ساز توسعه درمان‌هایی باشد که فراتر از کنترل تشنج عمل کنند و به بهبود عملکردهای شناختی و رفتاری در بیماران صرعی کمک نمایند. این امر نیازمند پژوهش‌های بیشتر، آزمودن داروهای جدید و در نهایت آزمایش‌های بالینی بر روی بیماران انسانی است. با این حال، پژوهشگران UCLA با چالش‌های جدی مالی روبه‌رو هستند. دکتر رانمال سماراسینگه، نویسنده همکار این پژوهش، اعلام کرد که تمامی بودجه تحقیقاتی او از سوی موسسه ملی سلامت (NIH) قطع شده است. این توقف مالی منجر به تعطیلی برخی از آزمایشگاه‌ها، توقف پروژه‌ها، و حتی فریز کردن نمونه‌های سلولی برای زمان نامشخص شده است. دکتر بنت نوویچ، همکار دیگر این پروژه، نیز بر اهمیت تداوم حمایت مالی از این نوع تحقیقات تأکید کرد. به گفته او، ما اکنون از نظر فنی قادر به ساخت مدل‌های مغزی انسانی هستیم که می‌توانند تحولی در فهم بیماری‌های پیچیده ایجاد کنند، اما در صورت عدم تأمین منابع مالی، این ظرفیت‌ها به هدر خواهند رفت. پژوهشگران هشدار می‌دهند که تأخیر در این نوع مطالعات نه‌تنها علم را عقب می‌اندازد، بلکه باعث تداوم رنج برای خانواده‌هایی می‌شود که در جست‌وجوی درمانی بهتر برای فرزندان خود هستند. اهمیت چنین تحقیقاتی صرفاً در کشف علمی خلاصه نمی‌شود، بلکه امیدی برای درمان و بهبود زندگی واقعی بیماران و خانواده‌هایشان نیز هست.

پایان مطلب/.