מדען המוח של רוטגרס פנג ג'יאנג ביקר בעיר הולדתו צ'יאנסאן, עיר במחוז אנהוי בסין, כששכן הגיע לבית הוריו עם סיפור שיישאר איתו.
אמו של הגבר אובחנה עם מחלת אלצהיימר בתחילת שנות ה-60 לחייה. לאחר כמעט עשור של דעיכה, היא כבר לא זיהתה את בנה. בוקר אחד, היא הביטה בו ושאלה בעדינות, "מה שלום אמא שלך? האם היא בסדר?"
כשהשכן סיפר על הרגע, הוא פרץ בבכי. הוא אמר לג'יאנג שמחלת האלצהיימר עוברת במשפחתו ושהוא חושש שילדיו שלו עלולים יום אחד לראות אותו מתפוגג כפי שראה את הזיכרון של אמו נעלם.
השיחה ההיא, שהתקיימה לפני מספר שנים, הפכה לנקודת מפנה עבור ג'יאנג, פרופסור חבר במחלקה לביולוגיה של התא ומדעי המוח בבית הספר לאמנויות ומדעים. כבר עמוק בתוך מחקר האלצהיימר, ג'יאנג חזר למעבדתו בדחיפות מחודשת.
"העובדה שעדיין אין טיפול יעיל מלבה את הנחישות שלי להמשיך ברעיונות טיפוליים חדשים", אמר ג'יאנג, גם הוא חבר סגל במכון לבריאות המוח של רוטגרס.
כעת, ג'יאנג ועמיתו למדעי המוח מנגמנג ג'ין, המחבר הראשון של המחקר, גילו תגלית שלדבריהם יכולה לעצב מחדש את האופן שבו מדענים חושבים על טיפול באלצהיימר. המחקר שלהם, שפורסם ב מדעי המוח בטבעמזהה מוטציה גנטית נדירה שנראית כמגינה על תאי החיסון של המוח מפני הנזק הנגרם בדרך כלל על ידי המחלה.
אנו מאמינים שזו התקדמות גדולה בתחום. במקום להסתכל על מוטציות שמגבירות סיכון, אנחנו מחפשים מוטציות שיכולות להעניק חוסן".
פנג ג'יאנג, מדען המוח של רוטגרס
העבודה משקפת שינוי בחקר מחלת האלצהיימר, אמר ג'יאנג. במקום להתמקד רק בהסרת חלבונים רעילים, מדענים עשויים להיות מסוגלים לחזק את מערכת ההגנה של המוח כדי לשמור על גמישות ובריאה לאורך זמן.
עבור ג'יאנג, המדע אינו נפרד מההשפעה האנושית.
"אנחנו מנסים ללמוד מהטבע כדי לרתום מוטציה טבעית למטרות טיפוליות", אמר.
אנשים עם תסמונת דאון, שנושאים שלושה עותקים של כרומוזום 21, מפתחים כמעט אוניברסלי מחלת אלצהיימר המוקדמת עקב הצטברות מואצת של חלבונים רעילים במוח. עם זאת, תת-קבוצה קטנה של אנשים עם תסמונת דאון מראה חוסן יוצא דופן – הם לעולם לא מפתחים דמנציה למרות אותה הצטברות פתולוגית.
תצפית זו הניעה את צוות רוטגרס לחקור את ההשפעות הביולוגיות של מוטציה נדירה, CSF2RB A455D, שזוהתה בתאי החיסון של מספר קטן של אנשים עם תסמונת דאון. המחקר שלהם חושף תפקודים לא ידועים בעבר של מוטציה זו ומספק תובנות חדשות לגבי מנגנונים שעשויים להשפיע על הסיכון לניוון עצבי.
הם התמקדו במיקרוגליה, תאי החיסון של המוח שמתפקדים כעוזר בית, מפנים פסולת ומגנים על נוירונים. באמצעות טכנולוגיית תאי גזע, החוקרים יצרו מיקרוגליות אנושיות עם המוטציה והכניסו אותן למוחם של עכברים כדי לפתח מודל מוח כימרי של עכברים, המאפשר להם לצפות כיצד תאים אנושיים אלו מתפקדים בסביבת מוח חיה. עכברים אלה נחשפו לאחר מכן לחלבונים הקשורים לאלצהיימר.
התוצאות הפתיעו את החוקרים. המיקרוגליה עם המוטציה נשארה צעירה ונמנעה מדלקת ארוכת טווח שבדרך כלל פוגעת בתאי המוח. התאים היו טובים יותר בניקוי חלבונים מזיקים ובהגנה על נוירונים סמוכים.
כאשר חוקרים הציבו גם מיקרוגליות שעברו מוטציה וגם מיקרוגליות ללא מוטציה בסביבות מוח המכילות חלבונים הקשורים לאלצהיימר, המיקרוגליה שעברה מוטציה השתלטה לאט. המיקרוגליות ללא מוטציה נחלשו עם הזמן, בעוד שהמיקרוגליות המוטציות נשארו חזקות, ולמעשה מרעננות את המערכת החיסונית של המוח. השפעה זו הופיעה לא רק בתאים של אנשים עם תסמונת דאון אלא בתאים מהאוכלוסייה הכללית.
"אנחנו משתילים את התאים, ואז מזריקים חלבונים פתולוגיים", אמר ג'ין, עמית מחקר בתר-דוקטורט. "אנו רואים כיצד המיקרוגליה האנושית מגיבה."
הגילוי פותח את הדלת לאסטרטגיות טיפוליות חדשות, אמרו המדענים. גישה אחת כוללת השתלת מיקרוגליה שהונדסה עם המוטציה המגנה במוחם של החולים. אחר יכול לכלול שימוש בריפוי גנטי כדי להחדיר את המוטציה ישירות לתוך המיקרוגליות הקיימות, ובכך לשחזר את יכולתם להתגונן מפני נזקי אלצהיימר.
מדענים נוספים של רוטגרס שתרמו למחקר כללו: Ziyuan Ma, דוקטורנט; Rui Dang, עמית פוסט דוקטורט; Haiwei Zhang, פוסט דוקטורט לשעבר; רייצ'ל קים, חוקרת לשעבר בתואר ראשון; ואווה פפטי, עמית בוגר, כולם במחלקה לביולוגיה של התא ומדעי המוח. למחקר תרמו גם מדענים מאוניברסיטת קליפורניה, אירווין, מכוני גלדסטון, אוניברסיטת פלורידה הבינלאומית והאוניברסיטה הרפואית נאנג'ינג בסין.
