בית הספר לרפואה של אוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו קיבל מענק לחמש שנים של 8 מיליון דולר מהמכון הלאומי להתעללות בסמים (NIDA) לחקר הגנטיקה של הפרעות שימוש בחומרים. המענק יתמוך במרכז מצוינות של NIDA P30 Core, שבסופו של דבר מטרתו להבין מדוע אנשים מסוימים רגישים יותר להתמכרות מאחרים. ידע זה יסייע בפיתוח טיפולים מותאמים אישית ויעילים יותר לטיפול במשבר בריאות הציבור הנובע מהפרעות בשימוש בסמים, המשפיעים על עשרות מיליוני אמריקאים במחיר עצום לכלכלה האמריקאית.
חלק מהאנשים ששותים אלכוהול או מנסים חומרים אסורים מתמכרים לסמים אלו, אך רובם אינם מתמכרים, לדברי החוקר הראשי אברהם פאלמר, Ph.D., פרופסור וסגן יו"ר למחקר בסיסי במחלקה לפסיכיאטריה של בית הספר לרפואה.
"והפגיעות הזו גנטית בחלקה", אמר פאלמר. "אנחנו מאוד מעוניינים לדעת: מהם ההבדלים הגנטיים בין אנשים שמפתחים הפרעות שימוש בחומרים לבין אלה שלא?"
מרכז P30 משתמש בחולדות הטרוגניות (HS) כאורגניזם מודל כדי לטפל בשאלה זו, מכיוון שבדומה לבני אדם, הן מציגות הבדלים אינדיבידואליים בהתנהגויות של חיפוש תרופות והגנום שלהן מתאים למחקרי אסוציאציות גנוטיפ-פנוטיפ. הם גם חולקים רבים מאותם גנים השולטים במסלולי התגמול במוח הנחשבים כחשובים בהפרעות שימוש בחומרים. המרכז יתבסס על 10 שנים של מחקר הנתמך על ידי NIDA הממפה את הקשר בין גנוטיפים של חולדות HS ותכונות התנהגותיות מורכבות אלה.
יש לנו מסד נתונים עצום של ההתנהגות של בעלי החיים ושל המאפיינים הגנטיים של אותם בעלי חיים. וזה מאפשר לנו להסתכל על הקשר בין הגנוטיפ של בעל חיים לפנוטיפ שלו כדי להבין אילו הבדלים גנטיים חשובים מעצבים התנהגויות מסוימות".
אברהם פאלמר, Ph.D., פרופסור וסגן יו"ר למחקר בסיסי במחלקה לפסיכיאטריה של בית הספר לרפואה באוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו
מחקר של פאלמר, פרנצ'סקה טלז, Ph.D., פרופסור חבר לפסיכיאטריה ועמיתיו השתמשו ברצף RNA גרעיני בודד כדי להשוות ביטוי גנים של תאי מוח בודדים באמיגדלות של חולדות HS שחיפשו כמויות גדולות של קוקאין לעומת אלו שנמנעו. האמיגדלה היא אזור במוח המצוי בכל היונקים, כולל בני אדם, והיא ממלאת תפקיד מרכזי בהתמכרות.
"על ידי הסתכלות על הגרעינים הבודדים הללו, הצלחנו לראות הבדלים רבים שנמשכים שבועות לאחר שהתרופה נעלמה", אמר פאלמר.
אחד הדפוסים החזקים ביותר היה הבדל בגנים הקשורים ללחץ חמצוני, המשפיע על חילוף החומרים של האנרגיה התאית. תאי המוח של החולדות העדיפות קוקאין הראו גם איתות GABAergic מוגבר, המווסת את הקוגניציה, הרגש והמוטיבציה. בנוסף, החולדות הללו עסקו בהתנהגות דמוית הישנות.
"התוצאות שלנו העלו לנו שפגיעות להתמכרות לקוקאין משפיעה על האופן שבו תאים מייצרים ומשתמשים באנרגיה", אמר Telese.
Glyoxalase 1 (ידוע גם בשם גלו1) הוא גן המקודד לאנזים המתווך את הקשר בין עקה חמצונית ומטבוליזם אנרגטי. החוקרים גילו שעיכוב פעילות האנזים באמצעות מולקולה בשם pBBG הפך את התנהגות חיפוש הסמים של חולדות שהראו בעבר העדפה לקוקאין.
"בעלי החיים האלה הפחיתו באופן דרמטי את כמות הקוקאין שהם לקחו, בעוד שהחיות הרגילות לא הראו שום תגובה לסם", אמר פאלמר. "זה כאילו התרופה עושה משהו ספציפית באנשים הפגיעים האלה".
בהתבסס על ממצאים אלה, סבורים החוקרים גלו1 יכול להיות יעד מבטיח לפיתוח תרכובות טיפוליות חדשות לטיפול בהפרעות שימוש בחומרים בבני אדם. ו גלו1 הוא רק אחד מני רבים שהמרכז חוקר כמטרות סמים פוטנציאליות. עם העלויות של התמכרות לאנשים ולחברה כה גבוהים, יש צורך באפשרויות טיפול טובות יותר.
המרכז תומך בקהילה לאומית ובינלאומית צומחת של חוקרים החוקרים את הגנים מאחורי הפרעות שימוש בחומרים. היא עורכת מחקרים הקשורים לגנום ושומרת ומפיצה נתונים מהמאגר העצום שלו של יחסי גנוטיפ-התנהגות פנוטיפ לחוקרים אחרים. בסיס הנתונים המקיף שלו מאפשר למרכז לספק לחוקרים חולדות HS תמימות לסמים בסיכון גנטי גבוה ונמוך כצפוי לשימוש בסמים, מה שהופך אותן למודל טוב במיוחד לחקר התמכרות אנושית.
כדי לטפח חדשנות ולתמוך בפיתוח כוח אדם, המרכז מספק גם מענקים ושירותים לחוקרים בשלב מוקדם למחקרי פיילוט. בנוסף, הוא מציע הזדמנויות מחקר סוחפות לתלמידי תיכון ותואר ראשון במעבדות הקשורות למרכז. מחקר שנתמך על ידי המרכז יכול להוביל לטיפולים חדשים גם להפרעות פסיכיאטריות אחרות.
חוקרים ראשיים נוספים (PIs) בפרויקט כוללים את אוקסנה פולססקאיה, Ph.D., במחלקה לפסיכיאטריה באוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו, לאה סולברג וודס, Ph.D., פרופסור לפיזיולוגיה ופרמקולוגיה באוניברסיטת ווייק פורסט, ופג'מן מוחמדי. , Ph.D., פרופסור חבר במכון לחקר הילדים של סיאטל ובמחלקה למדעי הגנום בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת וושינגטון.
תואר המענק, המוענק על ידי המכון הלאומי לשימוש בסמים, הוא "המרכז לגנטיקה, גנומיקה ואפיגנטיקה של הפרעות שימוש בחומרים מנוכרים" (P30DA060810).
