אנשים הסובלים ממחלה אוטואימונית מיאסטניה גרביס חווים חולשת שרירים שיכולה להשפיע על כל אחד מהשרירים שאנו משתמשים בהם כדי להבהב, לחייך או אפילו להזיז את גופנו.
החוקרים ידעו כי המחלה נגרמת כתוצאה מתקשורת שגויה בין עצבים לשרירים. מערכת החיסון של הגוף מייצרת בטעות "נוגדנים אוטומטיים" או נוגדנים התוקפים את הרקמות והחלבונים שלה. במקרה של מיאסטניה גרביס, הגוף מייצר נוגדנים אוטומטיים המכוונים לקולטני אצטילכולין (ACHR), שהם מפעילים חיוניים לתפקודי התכווצות שרירים תקינים.
לתרופות שנקבעו כדי להגביר את אצטילכולין ולדכא את מערכת החיסון יש רמות שונות של הצלחה, מה שמוביל לחוקרים להאמין כי מיאסטניה גרביס עלולה להיגרם על ידי מנגנונים בסיסיים משתנים עבור אנשים שונים.
חוקרים בבית הספר למדעים ביולוגיים של UC סן דייגו השתמשו בטכניקת הדמיה מתקדמת הנקראת מיקרוסקופיה של קריו-אלקטרונים (Cryo-EM) כדי לחקור פרטים על ACHR של שרירים אנושיים ברזולוציה גבוהה. כמתואר בכתב העת תָאהחוקרים ניתחו את הנוגדנים האוטומטיים של שישה חולי מיאסטניה גרביס שונים. הם גילו כי נוגדנים אלה יכולים לשבש את התפקוד הקולטני הרגיל במגוון דרכים.
נוגדנים מסוימים חוסמים את תהליך הכריכה הרגיל של אצטילכולין, החוקרים מצאו, בעוד שאחרים מפעילים את מסלול ההשלמה של מערכת החיסון, מה שמוביל להרס קולטנים. באופן משמעותי, כל הנוגדנים האוטומטיים שיבשו ישירות את תפקוד הקולטן כערוץ יונים. הממצאים מאתגרים את ההנחות הקודמות לגבי האופן בו נוגדני מיאסטניה גרביס משבשים את פעילות הקולטנים.
על ידי מיפוי אתרי קשירה של נוגדנים על הקולטן, חשפנו מגוון מפתיע כיצד נוגדנים אוטומטיים תורמים למיאסטניה גרוויס. ידע זה עוזר להסביר מדוע חלק מהמטופלים מגיבים באופן שונה לטיפולים ומספק בסיס לפיתוח טיפולים מותאמים אישית יותר. "
ראיין היבס, הסופר הבכיר של המחקר, פרופסור לנוירוביולוגיה
החוקרים מאמינים כי טיפולי מיאסטניה גרביס עתידיים עשויים למקד לאינטראקציות נוגדנים ספציפיים ולא להסתמך על טיפולי דיכוי חיסוני כללי יותר.
"המחקר הזה לא רק מקדם את ההבנה שלנו לגבי מיאסטניה גרוויס אלא גם שופך אור על מחלות אוטואימוניות אחרות בהן נוגדנים תוקפים ערוצי יונים, ומציעים תקווה לאסטרטגיות טיפול מדויקות ויעילות יותר", אמר היבס.
המחקר היה תוצאה של שיתוף פעולה הדוק בין UC סן דייגו לאוניברסיטת ייל. פרופסור קווין אוקונור ומין פאם בייל אספו דגימות דם מחולים וביצעו מבחנים תפקודיים מבוססי תאים כדי לאפיין את התכונות הפתולוגיות של נוגדנים אוטומטיים שלהם. צוות UC בסן דייגו – המלומד הפוסט -דוקטורט הואנהואן לי, אנליסט נתוני המחקר ג'ינפנג טנג, מדען הפרויקט קולין נוביאלו והיבס – ערכו את המחקרים המבניים ברזולוציה גבוהה וניסויים אלקטרופיזיולוגיים כדי להגדיר כיצד נוגדנים אלה מתקשרים עם ושיבשו את תפקודם של ACHR.
"עבודה זו מדגימה את כוחו של מדעי הצוות", אמר נוביאלו, מחבר המחקר המשותף למחקר. "על ידי שילוב של דגימות מטופלים ותובנות תפקודיות מייל עם הרזולוציה המולקולרית של Cryo-EM וביו-פיזיקה מ- UC סן דייגו, הצלחנו לדמיין, לראשונה, כיצד נוגדנים מיאסטניים גרביס אינדיבידואליים עוסקים במנגנון של המחלה.
הגישה השיתופית ששימשה במחקר זה מדגישה דגש הולך וגובר על רפואה בהתאמה אישית ומדגישה כיצד שותפויות בין מוסדות יכולות להאיץ את התגליות ברלוונטיות קלינית ישירה.
