הפרעת שימוש באלכוהול (AUD), המאופיינת בצריכת אלכוהול בלתי נשלטת עקב תלות פיזית ופסיכולוגית, משפיעה על כ-14.1 מיליון אנשים בארה"ב למרות בעיות בריאות הציבור הקשורות והעלויות הכלכליות הנלוות – מוערך של 249 מיליארד דולר בשנה – אפשרויות הטיפול התרופתיות ל-AUD התקדמו רק במינימום מאז 2004. זה מדגיש את הצורך הטיפולי הדחוף.
במאמץ לחשוף כמה מהיעדים הפוטנציאליים הללו, המכון הלאומי להתעללות באלכוהול ואלכוהוליזם במכוני הבריאות הלאומיים העניק מענק דו-שנתי בסך 407,468 דולר ל-Dawei Li, Ph.D., מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת Texas Tech University Sciences (TTUHSC) בית הספר לרפואה ובית הספר ללימודי ביו-רפואה. במחקר פיילוט זה, המעבדה של לי תבקש לזהות גורמים נוירו-ביולוגיים (מערכת העצבים) חדשים להתערבות אפשרית, כולל קשר אפשרי בין רטרו-וירוס אנדוגניים (ERVs) לבין דלקת עצבית.
אינטרפרון מוגבר (חלבונים המשתחררים בתאים עקב וירוס) איתות והפעלה של מסלולים דלקתיים נקבעו גם אצל אנשים עם AUD וגם בחיות המועדפות על אלכוהול. עם זאת, המנגנונים להיפוך או לשנות את הפרעות הנוירואימוניות הללו אינם מובנים היטב, מה שיוצר צורך קריטי לזהות גורמים נוירוביולוגיים חדשים להתערבות אפשרית.
דלקת עצבית נצפתה במוחם של אנשים עם AUD", אמר לי. "במחקר פיילוט זה, נחקור רעיון חדש: האם יש קשר בין ERVs לבין הדלקת העצבית שנראתה ב-AUD בדגימת פיילוט".
Dawei Li, Ph.D., מרכז מדעי הבריאות של אוניברסיטת טקסס Tech (TTUHSC) בית הספר לרפואה ובית הספר לתואר שני במדעי הביו-רפואה
למרות ש-ERVs מושתקים ברוב המקרים, טריגרים סביבתיים מסוימים יכולים להפעיל מחדש חלק מהם. לאחר הפעלה מחדש, תאי מארח עשויים לזהות חלק מה-ERVs כזרים בשל האופי הוויראלי שלהם, מה שמעורר תגובות חיסוניות דלקתיות. לי אמר כי ERVs מייצגים תחום חקירה מבטיח בשל תפקידם בוויסות התגובות החיסוניות ותרומתם לדלקת.
ERVs מהווים שמונה אחוזים מהגנום האנושי ומורכבים מיותר מ-400,000 אלמנטים שונים שמקורם בזיהומים רטרו-ויראליים עתיקים שהשתלבו בגנום האנושי. רצפים אלה יכולים לשבש את תפקודי התא המארח ועשויים להפעיל מחדש בתגובה לטריגרים סביבתיים שונים.
"המודל המוצע שלנו מציע שלמרות שהשתקה בדרך כלל, ניתן להפעיל ERVs ספציפיים על ידי חשיפה כרונית ומוגזמת לאלכוהול, מה שמוביל לחוסר ויסות חיסוני דלקתי ב-AUD," הסביר לי. "אנו שואפים לחקור את התפקיד של ביטוי ERV וגנוטיפים של ERV בפתופיזיולוגיה של AUD באמצעות פלטפורמת הביואינפורמטיקה החדשנית שלנו, תהליך המאפשר גנוטיפים מדויקים וכימות ביטוי של ERVs בודדים."
תוך ניצול מערכי נתונים פיילוט של RNA ורצף גנום מחולי AUD, לי אמר שהוא ישאף לשתי מטרות: זיהוי ERVs נפרדים שהביטוי שלהם מתאם עם AUD, וזיהוי גרסאות ERV שהגנוטיפים שלהם קשורים ל- AUD.
על ידי מינוף מערכי נתונים קיימים, כלים אנליטיים חדשניים ומשאבי מחשוב, לי אמר שהניתוחים של המעבדה שלו מבקשים להעריך את נוף ה-ERV ברמה של הגנום. התוצאות שהוא צופה למצוא כוללות זיהוי תמלילי ERV המופעלים תעתיק וגרסאות ERV קשורות שיכולות לעזור לשכלל פלטפורמת מחשב חדשה למחקרים עתידיים.
לי מאמין שמחקר נוסף המתבסס על מחקר פיילוט זה יסייע בפיתוח אסטרטגיות טיפוליות על ידי חשיפת מסלולים דלקתיים הקשורים ל-ERV לטיפולים ממוקדים, כולל שימוש מחדש בתרופות אנטי-רטרו-ויראליות או אנטי-דלקתיות שאושרו על-ידי ה-FDA, או פיתוח תרופות חדשות שמטרתן להפחית את הדלקת המונעת על ידי ERV. לדבריו, ביסוס הקשר בין ERVs ל-AUD יספק מיקוד ונתונים תומכים למחקרים מעמיקים הבאים.
"אם יזוהה קשר, זה יכול להוביל לדרך לטיפולים המשתקים מחדש ERVs ולפיתוח אבחנה מולקולרית של AUD", אמר לי. "עם זאת, כל ממצא ממחקר פיילוט זה יצטרכו להיות משוכפל בדגימות גדולות יותר ולחקור בקפידה כדי להבין את הביולוגיה הבסיסית שלהם."
