Search
מחקר מגלה כיצד שינוי בודד מפעיל את רשת הגנים של אוטיזם

תפקידו של הגן GTF2I בתסמונת ויליאמס ואוטיזם נפרם

לאנשים עם הפרעה נוירו-התפתחותית תסמונת וויליאמס יש אישיות "מסיבת קוקטייל" חביבה, בעוד שלאנשים עם שינוי גנטי הפוך, לעומת זאת, נוטים להיות מאפיינים אוטיסטים ונוטים להיאבק חברתית.

כעת, הודות לממצאים חדשים של חוקרים ממכון תאי הגזע של סנפורד באוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו, למדענים יש הבנה טובה יותר למה. המחקר, שפורסם ב-27 בפברואר 2024 ב דוחות תאיםעשוי לסייע בהסבר וריאציות באישיות האנושית ואף יכול להוביל לפיתוח טיפול המקל על אנשים מסוימים עם אוטיזם לתפקד טוב יותר בחברה.

תסמונת וויליאמס המכונה לעתים קרובות "ההפך מאוטיזם", היא מצב גנטי נדיר הנגרם על ידי מחיקה של כ-25 גנים באזור הכרומוזומלי 7q11.23. שינוי זה מייצר קבוצת תסמינים כמו מחלות לב ועיכוב התפתחותי. באופן אופייני הוא מציג אישיות מרתקת להפליא עם חברותיות גבוהה, דברניות ואוצר מילים המסווה על מנת משכל נמוכה מהממוצע.

החוזקות החברתיות של תסמונת וויליאמס, לעומת זאת, הן חרב פיפיות. אנשים עם מצב זה לכאורה פרדוקסלי אינם מכירים זרים, מה שהופך אותם לפגיעים במיוחד להתעללות ובריונות.

במקום מחיקה של גנים באזור הכרומוזומלי 7q11.23, ה-DNA של חלק מהאנשים כולל כפילות, וכתוצאה מכך התנהגויות שהן, בתורן, הפוכות לחלוטין מאלה שמפגינים אנשים עם תסמונת וויליאמס. אלו עם השינוי הגנטי הנדיר המנוגד הזה – הידוע כתסמונת שכפול 7q11.23 – חווים בדרך כלל תסמינים הכוללים אוטיזם, פוביה חברתית ואילמות סלקטיבית.

בעוד שהאזור הגנטי הרחב יותר שעומד בבסיס תסמונת וויליאמס נחקר בעבר, מדענים מאוניברסיטת סן דייגו שיערו שגן אחד במיוחד-;GTF2I-; אחראי בעיקר לשונות החברתית הנראית בהפרעה.

אני אוהב לתאר את הגן הזה כגן של דעות קדומות. בלעדיו, כולם בעולם הם חברים שלך".

אליסון מוטרי, מנהל דוקטורט של המרכז לחקר אורביטלי תאי גזע החלל המשולבים באוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו והמחבר הראשי של המאמר

כדי ללמוד עוד על תפקידו, חוקרים השתמשו בתאי גזע פלוריפוטנטיים אנושיים כדי ליצור מיני איברים המחקים את המוח האנושי במהלך התפתחות העובר – מינוס GFT2I. בגיל חודשיים, אורגנואידים מוחיים כביכול היו קטנים יותר מאלה עם GTF2I. ואכן, אובדן הגן, הם גילו, הביא למוות מוגבר של תאים, לירידה בפעילות החשמלית ולפגמים בסינפסות, הקשרים האלקטרוכימיים המאפשרים לנוירונים לתקשר זה עם זה.

החוקרים עדיין לא מבינים לגמרי מדוע השינוי בגן GTF2I משפיע על המוח כמו שהוא משפיע. הצוות משער שמוות תאים מוגבר מפחית את מספר התאים במוח, ובכך, את הפעילות החשמלית שלו. יתכן גם שהגן עוזר לתקן סינפסות, כלומר לאלה שבלעדיו יש מספר גדול יותר של כאלה שלא מתוקנים.

עבור חלק עם אוטיזם, מקווה לטיפול טוב יותר

מאות גנים נקשרו לאוטיזם, אבל GTF2I "הוא הגן היחיד שאנו מודעים לו שמווסת את הסוציאליזציה בצורה ישירה יותר", אמר מוטרי. המחקר החדש מצביע על כך שבכל הנוגע לחברתיות, הגן הוא השחקן העיקרי בהתפתחות המוח של העובר. ואכן, לאנשים ללא תסמונות שכפול של וויליאמס או 7q11.23 – כלומר לרובנו – יש מינון גנים מאוזן של GTF2I, והם אינם היפר- או היפו-חברתיים.

הממצאים מהמחקר החדש עולים בקנה אחד עם עבודה קודמת שהדגימה היפר-חברתיות בבעלי חיים חסרי GTF2I. למשל, זבובי פירות שאין להם את הגן מעדיפים לאכול ביחד, בלי "הבועה החברתית" המחייבת בדרך כלל, ועכברים שנמחקו להם הגן הם ידידותיים יותר מרובם. יתרה מכך, למרבה הפלא, שינויים בגן השולט בתפקוד של GTF2I-; שעלולים לכבות אותו-; עשויים להיות אחראים לפחות חלקית לנטייה האוהבת והידידותית של כלבים מבויתים בהשוואה לזאבי פרא.

הודות לממצאי הצוות של Muotri, תקווה עשויה להיות באופק עבור אלה עם אוטיזם הקשור ל-GFT2I. המחקר סלל את הדרך לפיתוח פוטנציאלי של תרופה המווסתת את הביטוי שלה, ומאפשרת אינטראקציה חברתית עבור אנשים מושפעים. טיפול כזה עשוי לעזור גם לאלה שיש להם גן GFT2I תקין ש"כובה" על ידי האפיגנום, מווסתים ביוכימיים שמשנים את האופן שבו הגנים שלנו באים לידי ביטוי במהלך ההתפתחות ולאורך אורך החיים.

עבודת הצוות גם שופכת אור על התפתחות החברתיות האנושית, טוען מוטרי. שימפנזים – קרוב משפחה אבולוציוני הקרוב ביותר של בני אדם – הם חברתיים אבל רק במידה מסוימת, מעדיפים להתמודד עם כמה שימפנזים אחרים בבת אחת. בני אדם, לעומת זאת, "יוצרים קהילות גדולות שבהן אנו סומכים זה על זה מבלי להכיר אחד את השני באמת", אמר. מקרה לגופו: "כשאתה נכנס למטוס, אתה לא מבקש לראות את רישיון הטייס".

GFT2I הוא "ככל הנראה בין הגנים שעוזרים לבני אדם להשיג את האיזון הבטוח הזה, שבו אנחנו סומכים על הקהילה אבל לפעמים לא סומכים זה על זה באותה מידה", הוסיף. "יש כוונון עדין של סוציאליזציה בבני אדם שאתה לא רואה במינים אחרים."

מה התוצאות היא היכולת לשתף פעולה ביעילות – ושיתוף פעולה כזה, טוען מוטרי, היה המפתח להישגים הגדולים ביותר של האנושות: "כשאנחנו משתפים פעולה אנחנו יכולים לשים אדם על הירח. זה כשאנחנו משתפים פעולה אנחנו יכולים לפענח את האדם גנום. כי אנחנו עובדים ביחד".

דילוג לתוכן