לרגל יום המחלות הנדירות, מכון ביופיסיקה (CSIC, EHU) מציג את התקדמותו של פרויקט שמטרתו להבין את המקור המולקולרי של תסמונת נוירו-התפתחותית CTNNB1, מחלה נדירה הנגרמת על ידי מוטציות בחלבון בטא-קטנין. למרות שפחות מ-50 מקרים של פתולוגיה זו אובחנו בספרד, מחלות נדירות משפיעות בסך הכל על כמעט שלושה מיליון אנשים.
את המחקר מובילה סוניה בניואלוס, חוקרת במכון ביופיסיקה ומרצה במחלקה לביוכימיה וביולוגיה מולקולרית באוניברסיטת הבסקים (EHU).
"המטרה שלנו היא להבין כיצד המוטציות הללו מונעות מהמוח להיווצר בצורה נכונה. הבנת המנגנונים ברמה המולקולרית חיונית כדי שניתן יהיה לפתח טיפולים ספציפיים בעתיד", מדגיש המדען.
הפרויקט מתבצע בשיתוף עם צוות נוירופסיכולוגי מאוניברסיטת דאוסטו – חלוצים בחקר המחלה – גנטיקאים מולקולריים ממכון Biobizkaia בבית החולים האוניברסיטאי קרוס, והפלטפורמה האורגנואידית של המוח במרכז למדעי המוח Achucarro. האגודה הספרדית של חולי CTNNB1, שבסיסה בביזקאיה, משתתפת גם היא באופן פעיל ביוזמה.
חלבון מפתח להתפתחות תקינה של המוח
בטא-קטנין חיוני במהלך ההתפתחות העוברית וגם באורגניזם הבוגר. אחד מתפקידיו קשור להידבקות תאים, המקנה עקביות וחוזק מכני לרקמות. תהליכים אלו הם יסודיים במהלך היווצרות המוח ובביסוסן והפלסטיות של סינפסות, הבסיס ללמידה ולזיכרון.
בתסמונת CTNNB1, רוב המוטציות יוצרות חלבונים לא שלמים או מקופלים שגויים שאינם יכולים לבצע את תפקידם. תקלה זו משנה תהליכים קריטיים בהתפתחות המוח.
בינה מלאכותית, ביופיזיקה ואורגנואידים במוח כדי לחקור תסמונת נדירה
הצוות במכון ביופיסיקה משתמש בכלים המבוססים על המבנה התלת מימדי של חלבונים כדי לחזות כיצד מוטציות אלו משפיעות על האינטראקציה בין בטא-קטנין לקדרין, מרכיבי מפתח של מתחמי הידבקות תאים.
התחזיות מאומתות במעבדה באמצעות טכניקות ביו-פיזיקליות. לשם כך, גרסאות מוטציות של החלבון המתאימות למקרים אמיתיים שזוהו בקבוצה הספרדית מיוצרות בחיידקים. אורגנואידים במוח מאפשרים מודלים מדויקים יותר של האופן שבו שינויים אלה משפיעים על התפתחות רקמת העצבים.
למרות שזהו מחקר בסיסי, התוצאות "יכולות לעזור בפיתוח עתידי של טיפולים מתוכננים רציונליים",
סוניה בנואלוס, חוקרת, מכון ביופיסיקה ומרצה, המחלקה לביוכימיה וביולוגיה מולקולרית, אוניברסיטת הבסקים
תמיכה במחקר על מחלות נדירות
"הבנת המנגנונים של מחלה היא הצעד הראשון לקראת מציאת תרופה. לכן יש צורך במחקר על מחלות נדירות", מדגיש החוקר.
לרגל יום המחלות הנדירות, מזכיר מכון ביופיסיקה את החשיבות של קידום המחקר על מחלות מיעוטים אלו, אשר להן השפעה עצומה על אלו שחווים אותן ממקור ראשון.
