אחד הפלאים הנוירונליים המוכרים לנו כיום הוא תהליך הנוירוגנזה (neurogenesis), בו נוצרים נוירונים חדשים במוח. נראה שטובי המדענים לא הצליחו למצוא לו תחליף ראוי – עד לאחרונה.
פרקינסון היא הפרעה עצבית שנגרמת כתוצאה מאובדן נוירונים דופמינרגיים בגרעינים הבזאליים ובפרט בחומר השחור. לדופמין יש תפקיד חשוב בבקרה על תנועות הגוף, ולכן חוסר בשחרור או חוסר בקליטה (כתוצאה מאובדן הנוירונים) מוביל לפגיעה בבקרה זו.
עד כה הניסיונות לטפל במחלה חשוכת המרפא התמקדו במניעת או הפחתת אובדן הנוירונים; אך פרופסור שיאנג-דונג פו וצוות החוקרים שלו מאוניברסיטת קליפורניה מצאו במקרה כיוון אחר. מאמר חדש ולדעתי פורץ-דרך שיצא לפני פחות מחודשיים, מסביר כיצד הצליחו פו וצוות חוקריו להפוך תאי גליה מסוג אסטרוציט לנוירונים אצל עכברים. כך, הצוות הצליח להחליף את הנוירונים שנעלמו עם נוירונים שהונדסו גנטית ואף 'לבנות' מחדש את הצמתים הנוירונליים שנפגעו!
התהליך שגילו החוקרים מתבסס על חלבון PTB או בשמו המלא, Polypyrimidine tract-binding protein, חלבון שנצמד למולקולות RNA ותפקידו לשמש בקרה על ביטוי גנים שונים בו. צוות המעבדה חקר את החלבון ואת פעולותיו, ולשם כך היה עליהם לנטרל את השפעתו במספר רב של תאי פיברובלסט אותם חקרו, אלו תאים שאחראיים על הרכבת רקמות אצל האדם ואצל בע"ח. במקום לבצע את פעולת ההשתקה שוב ושוב, אחד מחברי הצוות הציע ליצור תאים מהונדסים גנטית כך שמראש חלבוני ה-PTB לא ישפיעו עליהם. צמיחת התאים החדשים לקחה זמן רב, אך לאחר מספר שבועות, גילו החוקרים שבתרביות שיצרו בקושי נותרו תאי פיברובלסט מהונדסים גנטית, אך למרבה ההפתעה היו המון תאי עצב. לאחר ההתרגשות הראשונית המשיכו החוקרים לבחון את המצב, וגילו שתאים מהונדסים גנטית מאזורים שונים במוח הופכים לתאי עצב שונים, ובפרט גילו שאפשר לייצר נוירונים דופמינרגיים.
החוקרים יישמו שיטה זו על עכברים בעלי הפרעה עצבית המחקה את הסימפטומים של פרקינסון, באופן הבא: החוקרים פיתחו וירוס מסוים שיכול להיקשר ל-RNA במקום ה-PTB, בכך הווירוס מונע את פעולת ה-PTB ומאפשר התפתחות נוירונלית בתא. הווירוס שוחרר באופן חד-פעמי אצל העכברים המהונדסים במוחם האמצעי ובאופן ספציפי באזורים שאחראיים לבקרת תנועות בו אובדן דופמין משפיע במיוחד על התפתחות המחלה. בדיקת העכברים המטופלים הראתה שהיו מספר תאי אסטרוציט שהפכו לתאי עצב; כמות הנוירונים במוחם עלתה בכ-30%; ורמות הדופמין שלהם חזרו להיות ממוצעות ותקינות. העכברים המהונדסים חזרו למצב תקין תוך 3 חודשים מהרגע שהווירוס שוחרר במוחם, ומצבם נשאר תקין בשארית חייהם (הסימפטומים המקבילים למחלת הפרקינסון לא חזרו). אם כך, התאים המהונדסים הפכו לנוירונים שהצליחו להתחבר לצמתים הנוירונליים שנפגעו ולבנות אותם מחדש, באופן שלא ייצר הפרעות אחרות.
אמנם אין הכרח שטיפול מסוג זה או דומה לו יביא לתוצאות דומות בבני אדם, ועדיין לא ברור למה דווקא חלבון ה-PTB הוא זה שמשפיע על התפתחות נוירונלית בצורה כל-כך דרמטית, אך אין ספק שזהו גילוי מרעיש במיוחד שמביא תקווה מוחדשת בכל הנוגע לטיפול בפרקינסון ובהפרעות עצביות בכלל. צעד קטן לאדם, צעד גדול למוח!
מקורות:
Qian, H., Kang, X., Hu, J. (2020). Reversing a model of Parkinson’s disease with in situ converted nigral neurons. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2388-4
(2020). One-time treatment generates new neurons, eliminates Parkinson's disease in mice. https://eurekalert.org/pub_releases/2020-06/uoc--otg061820.php
שירי בן ארצי היא סטודנטית לתואר ראשון במדעי הקוגניציה והמוח, באוניברסיטת בן גוריון.