חוקרים במחקר בהנחיית מרכז הילדים של ג'ונס הופקינס, שהשתמש בחומר גנטי מדם אנושי ותאי מוח שגדלו במעבדה, אומרים שהם התקדמו בפיתוח בדיקת דם לזיהוי שינויים הקשורים למחלה במוח הקשורים ספציפית לדיכאון לאחר לידה ולמחלות פסיכיאטריות אחרות. והפרעות נוירולוגיות.
ממצאי המחקר, שפורסמו ב-11 בינואר ב פסיכיאטריה מולקולרית, התמקד בזיהוי "טביעות הרגל" של mRNA שמקורו מתאי מוח בדם שמסתובב מחוץ למוח. שלפוחיות דם חוץ-תאיות אלו נושאות חלקים ספציפיים למוח של חומר גנטי אשר עשויות לאפשר לחוקרים לזהות שינויים הקשורים למחלה בפעילות הגנים בתוך המוח.
שלפוחיות חוץ-תאיות (EVs), שקיות שומניות של חומר גנטי החיוני לתקשורת בין תאים, נושאות RNA שליח (mRNA) ומשתחררות על ידי כל רקמה בגוף, כולל המוח.
המחקר החדש נוצר בהשראת, אומרים החוקרים, מתוצאות מחקר שפורסם בספטמבר 2022, בו גילו מדעני רפואה של ג'ונס הופקינס שתקשורת EV משתנה אצל נשים הרות שמפתחות דיכאון לאחר לידה לאחר לידה.
זיהינו EVs ספציפיים לשליה רק במהלך ההריון, ולא לאחר הלידה. זו הייתה הוכחה לקונספט, שאנו יכולים לזהות רכבי חשמל שמגיעים מרקמה או איבר ספציפיים".
סרבן סבונסיאן, Ph.D., פרופסור עוזר לרפואת ילדים בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת ג'ונס הופקינס, והמחבר הבכיר של המאמר
ראשית, באמצעות השליה האנושית כמודל, החוקרים זיהו 26 mRNA שליה שנמצאים בדם האם רק במהלך ההריון ולא לאחר הלידה, מה שמוכיח ש-mRNA מרקמות ספציפיות נמצאות ב-EVs בדם במחזור הדם. לאחר מכן, באמצעות רקמת מוח אנושית שגדלה במעבדה, שמקורה בתאי גזע (אורגנואידים במוח), מצאו החוקרים ש-EV mRNA שמשתחררים מרקמות המוח הללו שיקפו את השינויים המתרחשים בתוך הרקמות. סבונסיאן וצוותו מסיקים שאפשר לאסוף מידע ביולוגי על רקמות שאינן נגישות בדרך כלל, כמו השליה והמוח, על ידי בדיקת EV mRNA שמסתובבים בדם.
הם הצליחו לזהות mRNA שמתבטאים ספציפית במוח באמצעות נתונים מאטלס חלבון אנושי -; מסד נתונים שוודי של חלבונים אנושיים בתאים, רקמות ואיברים -; ופרויקט הגנוטיפ-רקמות ביטוי, אשר קיטלג בהרחבה את רמות ה-mRNA ברקמות אנושיות.
ניתוח נוסף של אותם מסלולים גנטיים של mRNA הראה שה-mRNA הספציפי למוח ב-EVs בדם היו מעורבים בתפקודי מוח מסוימים, והועשרו באופן משמעותי עבור גנים שכבר קשורים להפרעות מוחיות הכוללות מצב רוח, סכיזופרניה, אפילפסיה ושימוש בסמים.
צוות המחקר אומר שניתוח זה מצביע על כך ש-mRNA אלה עשויים להיות סמנים ביולוגיים אידיאליים לזיהוי מצבים כאלה.
"זה מאוד מרגש, כי כרגע, אין סמן דם להפרעות המשפיעות על המוח", אומרת לנה סמירנובה, Ph.D., עוזרת פרופסור במחלקה לבריאות סביבתית והנדסה בבית הספר ג'ונס הופקינס בלומברג של בריאות הציבור ומחבר שותף של המאמר. בעיקרו של דבר, מצבים אלה מאובחנים על ידי ראיונות קליניים בין מטופלים למטפלים."
החוקרים גילו בדם 13 mRNA ספציפיים למוח שנמצאו קשורים לדיכאון לאחר לידה. כדי לקבוע באיזו מידה EV mRNA בדם משקפים שעתוק במוח, החוקרים השוו mRNA מבודדים מתאי EV במודל אורגני מוחי. הם מצאו שלמרות שרמות ה-mRNA התאי והחוץ-תאי אינן זהות, הן מתואמות, וניתן לבצע אקסטרפולציה של שינויים בביטוי תאי במוח באמצעות רמות mRNA של EV.
המטרה היא לפתח בדיקת דם פשוטה כדי לזהות שינויים כגון רמות גבוהות או נמוכות יותר של EV mRNA בדם הקשורים ישירות לשינויים במוח הקשורים להפרעות נפשיות ללא גישה למוח עצמו, אומר סבונסיאן.
בסופו של דבר, מוסיף סבונסיאן, הזמינות של בדיקות דם כאלה יכולה לאפשר זיהוי של סימנים מוקדמים של מצבי חירום בבריאות הנפש, כמו התנהגות אובדנית. היכולת לזהות מטופלים שנמצאים בסיכון לאירוע פסיכיאטרי תאפשר לצוות המטפל להתערב ואולי למנוע תוצאות שליליות.
במחקרים עתידיים, הם מתכננים להשתמש בדגימות מוח שגדלו במעבדה כדי לזהות סמנים ביולוגיים דומים כדי לפתח בדיקות להפרעת הספקטרום האוטיסטי.
החוקרים מזהירים שההבדלים שזוהו ביחס לדיכאון עשויים להיות קשורים רק לדיכאון לאחר לידה מכיוון שהמחקר נערך תוך שימוש בדגימות רק של משתתפות.
יחד עם סבונסיאן וסמירנובה, המחברים הם סרג'יו מודאפרי ושרלוט שלט מג'ונס הופקינס; לורן אוסבורן מ-Will Cornell Medicine; וג'ניפר פיין מאוניברסיטת וירג'יניה.
המחקר מומן על ידי מענקים מהמכונים הלאומיים לבריאות תחת מספרי הפרס NIH-NIMH R01 MH112704, NIH-NIMH 1K23 MH110607 R01ES034554.
