לחוקרים יש כעת דרך חדשה וחזקה להבין את סוגי תאי המוח המושפעים במחלות ניווניות ולחשוף קשרים בין מצבים כמו פרקינסון, אלצהיימר וצורות דמנציה אחרות.
המדע המיישר את יוזמתו של פרקינסון (ASAP) ומכון אלן מאגדים כוחות כדי לפתוח את התובנות על פרקינסון ומחלות עצביות אחרות באמצעות התרחבות של תאי המוח של אלן (ABC) כלי הדמיית אטלס – איחוד נתונים ממיליוני תאי מוח אנושיים ומאפשר לחוקרים להפעיל את המוח ברזולוציה ללא מעש.
באמצעות שיתוף פעולה זה, מאגר הענן של רשת המחקר השיתופי של ASAP (CRN) יוסיף נתונים מ -3 מיליון תאים אנושיים בכל 9 אזורי מוח מאנשים עם פרקינסון ועד 6.4 מיליון תאים אנושיים שכבר זמינים בכלי ההדמיה של ABC ATLAS – עלייה של כמעט 50%.
שיתוף הפעולה מסמן את נתוני הפעם הראשונה של חולים במחלת פרקינסון ייכללו באטלס ABC. על ידי הגדלת הגישה לנתונים ושימוש בשפה נפוצה לסוגי תאים, הן ASAP והן מכון אלן מציבים תקן חדש בכל קהילת המחקר לאפיון שינויים הקשורים למחלות בסוגי תאים ספציפיים של המוח. כדי לתמוך בעבודה זו, ASAP עובדת עם קרן מייקל ג'יי פוקס למחקר של פרקינסון (MJFF) ליישום התוכניות שלה.
"כשהשקנו את פלטפורמת CRN Cloud בשנת 2024, יצאנו להפוך נתונים מדגימות מוח נדירות של מטופלים לזרז לגילוי", אמר Ekemini au Riley, PhD, מנכ"ל ASAP. "שיתוף פעולה זה פותח הזדמנויות חדשות עוצמתיות, ומעניק לחוקרים גישה למערכי נתונים בעלי ערך גבוה שיכולים לשנות את ההבנה שלנו לגבי פרקינסון ומחלות עצביות אחרות."
רשת יוזמת המוח של NIH תאי אטלס (BICAN) תמכה ביצירת התייחסות סטנדרטית של סוגי התאים המרכיבים את המוח האנושי ברוח פרויקט הגנום האנושי. מחלת האלצהיימר תאי המוח של אלצהיימר אטלס (SEA-AD) הייתה המחקר הראשון במחלות שאימצו את מסגרת ההתייחסות הסלולרית הזו כדי לזהות סוגי תאים פגיעים ומושפעים במחלת אלצהיימר.
"מסגרת זו מגדירה מערכת כדי להבין אילו סוגים של תאים ותוכניות מולקולריות מושפעות בכל מחלת מוח ברמה גבוהה מאוד של פירוט, ולהשוות בין מחלות באמצעות אותו אוצר מילים", אומר אד ליין, החוקר הבכיר במכון אלן וחוקר עופרת על מאמצים בביקאן ובים הים, כמו גם השולחן העבודה הנוכחי עם ASAP.
מחלת פרקינסון היא כיום המצב הנוירו-ניווני השני הנפוץ והצומח ביותר ברחבי העולם. נכון להיום, יותר מעשרה מיליון אנשים ברחבי העולם חיים עם פרקינסון – מספר שצפוי להכפיל עד שנת 2040. ללא דרך ידועה למנוע, לאט או להפסיק את התקדמותו, הוא נותר אתגר בריאותי עולמי קריטי.
בלימוד מחלות כמו פרקינסון, נתונים מדגימות מוח אנושיות לאחר המוות הם משאב יקר המוגבל ביותר. הם יקרים ואינטנסיבי זמן לאיסוף וניהול, מה שהופך גישה פתוחה לחיונית להאצת מחקר וגילוי. המוח האנושי לאחר המוות היו המפתח עבור תגליות יסוד רבות במדעי המוח, כולל זיהוי התכונות הפתולוגיות של פרקינסון ואלצהיימר. תגליות אלה-כמו זיהוי שנוירונים המייצרים דופמין הם אלה שנפגעו בפרקינסון ופיתוח טיפולים להחלפת דופמין, כמו L-DOPA (הטיפול היעיל היחיד בפרקינסון)-סללו את הדרך לפיתוח טיפולים ממוקדים וזיהוי ביו-סמנים לאבחון מחלות.
טיילר מולנקופף, מנהל שותפים, נתונים וטכנולוגיה במכון אלן, אמר כי "גנומיקה בתאים יחיד פתחו גבולות חדשים בהבנת סוגי תאים במוח ומיקודם לטיפולים.
שחררנו את אטלס תאי המוח של אלן בשנת 2023 כדי לעזור לחוקרים בכל מקום לחקור את אלפי סוגי התאים במוח היונקים. זה צעד ענק קדימה לשלב את הנתונים של פרקינסון של ASAP ולהעצים את המדענים עם דרכים נוספות לפצח את הקוד במחלות המוח. "
טיילר מולנקופף, מנהל חבר, נתונים וטכנולוגיה, מכון אלן
כעת, לחוקרים החוקרים מחלות ניווניות יש גישה לנתונים קריטיים אלה כדי לחקור כיצד מחלות נוירו -ניווניות של פרקינסון, אלצהיימר ומחלות עצביות קשורות. מצבים אלה חולקים תסמינים דומים – כמו בעיות תנועה, אובדן זיכרון, בעיות שינה ושינויים בתפקודי הגוף האוטומטיים – אשר עשויים להיות מונעים על ידי סיבות בסיסיות שכיחות. עם שיתוף פעולה זה, לחוקרים יש מקום יחיד לדמיין נתוני מחלות צולבות באמצעות מערכת משותפת לתיוג סוגי תאים-ומאפשרים להם לפתוח תובנות עמוקות יותר כיצד תאים, אנטומיה מוחית ותנאים עצביים מצטלבים.
"מכון אלן סיפק נתונים ומשאבים יסודיים רבים בקנה מידה גדול לגבי סוגי התאים והמעגלים במוח לקהילה הרחבה", אומר הונגקוי זנג, סגן נשיא בכיר במכון אלן, מנהל מכון אלן למדעי המוח, וחוקר מוביל ארוך זמן בתוכניות יוזמה במוח אחר. "שיתוף פעולה עם ASAP בחשיפה כיצד תאי המוח משתבשים במחלת פרקינסון תגביר מאוד את ההשפעה שנוכל לבצע במשותף כדי להאיץ את התפתחות הטיפולים היעילים יותר."
