از تولد نخستین نوزادان با کمک اصلاح ژن تا "بیگ‌بنگ" بیماری آلزایمر

به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، در سال ۲۰۱۸ میلادی دانشمندان سراسر جهان کشف‌های مهمی انجام دادند که ما در این خبر به معرفی چهار خبر بسیار مهم پزشکی در این سال می‌پردازیم.

۱."بیگ‌بنگ" بیماری آلزایمر

محققان "مرکز پزشکی تگزاس شعبه جنوب غربی"  (UTSouthwestern)  در تحقیقاتشان نخستین فرایند مغزی که منجر به بیماری زوال عقل می‌شود را کشف کردند. محققان این کشف را "بیگ‌بنگ" بیماری آلزایمر توصیف کردند و گفتند امیدوارند که مطالعات آنها منجر به توسعه درمان‌های نوین و روش‌های تشخیص این بیماری پیش از پیشرفت آن شود. پیش از این تحقیقات دانشمندان درباره بیماری آلزایمر بیشتر بر روی یک پروتئین خاص به نام آمیلوئید بتا متمرکز شده بودند و محققان بر این باور بودند که تجمع این پروتئین علت اصلی پاتولوژیکی این بیماری است؛ اما اکنون در این مطالعه محققان توجه خود را بر روی یک پروتئین خاص دیگر به نام "تاو"(tau) متمرکز کردند. پروتئین‌های تاو سبب ایجاد توده‌های غیرطبیعی به نام "neurofibrillary tangles" در مغز می‌شوند که این توده‌های خطرناک نورون‌ها را از بین می‌برند. برخی محققان فرض می‌کنند که این توده‌ها علت اصلی بیماری آلزایمر هستند. پروتئین‌های تاو پروتئین‌هایی هستند که ریزلوله‌ها را تثبیت می‌کنند. پروتئین تاو در نورون‌های دستگاه عصبی مرکزی به فراوانی و در یاخته‌های" آستروسیت‌ها" و "الیگودندرسیت‌ها"  به میزان کمتری یافت می‌شوند. پروتئین‌های تاوی که کارکرد خود را در تثبیت کردن ریزلوله‌ها از دست داده‌اند، عامل اصلی بیماری‌های مرتبط به زوال عقل مانند آلزایمر و پارکینسون هستند. در بیماری آلزایمر، تاو غیرطبیعی از ریزلوله‌ها جدا شده و باعث از هم پاشیدن ریزلوله‌ها می‌شود.

فرافسفرگیری پروتئین‌های تاو باعث خودسامانی و در نهایت ایجاد کلاف‌های عصبی رشته‌ای می‌شوند. به وجود آمدن این کلافه‌ها در داخل نورون جابجایی و ترابری سلول را از کار می‌اندازد و باعث مرگ سلول می‌شود. این باعث گسست و قطع ارتباط نورون‌ها در قسمت‌های خاص مغز و نهایتاً از دست دادن حافظه می‌شود. به گفته محققان اکنون دو راه برای جلوگیری از پیشرفت این بیماری وجود دارد؛ راه اول توسعه یک تست تشخیصی ساده برای تشخیص نشانه‌های غیرطبیعی پروتئین تاو از طریق آزمایش خون یا آزمایش مایع نخاعی است. اگر محققان بتوانند به راحتی این پروتئین‌های سمی را شناسایی کنند، سپس قادر به تشخیص بیماری آلزایمر پیش از پیشرفت آن خواهند بود. راه دوم توسعه داروهای جدیدی است که مانع از تجمع پروتئین‌های تاو می‌شوند.

۲.تولد نخستین نوزادان با کمک اصلاح ژن 

گروهی از دانشمندان چینی موفق شدند برای نخستین بار، نوزادانی را با کمک اصلاح ژنتیکی به دنیا بیاورند. یک دانشمند چینی ادعا کرد که موفق شده برای نخستین بار، نوزادانی را با روش اصلاح ژنتیکی به وجود آورد. دکتر "جیانکوی هه"(Jiankui He)، پس از اینکه با استفاده از فناوری کریسپر و برطرف کردن ژن "CCR۵ gene"، اصلاحاتی در رحم به وجود آورد، موفق شد دو نوزاد دختر دوقلو به دنیا بیاورد. دکتر "هه" و گروه پژوهشی او در "دانشگاه علم و فناوری جنوب"(SUSTech) چین، از فناوری کریسپر برای حذف ژن CCR۵ استفاده کردند تا نوزادانی مقاوم در برابر ایدز به دنیا بیاورند.

"هه" در مصاحبه خود گفت: من مسئولیت بزرگی را در این زمینه احساس می‌کردم و قصد داشتم این آزمایش، نخستین نمونه مثال‌زدنی در نوع خود باشد. چکیده این طرح پژوهشی نشان می‌دهد که زمان تعیین شده برای آزمایش، از هفت مارس سال ۲۰۱۷ تا هفت مارس سال ۲۰۱۹ است. در این آزمایش، زوج‌های ساکن چین که نیازهای مربوط به سلامتی آنها برطرف شده و مایل به انجام دادن لقاح مصنوعی هستند، شرکت دارند. هدف پژوهشگران از این آزمایش، به دنیا آوردن نوزادان سالم مقاوم در برابر ویروس ایدز و ارائه بینش‌های جدیدی برای از بین بردن بیماری‌های ژنتیکی در رحم انسان است. من باور دارم که این آزمایش می‌تواند به خانواده‌ها و فرزندان کمک کند. من هم درد این گونه افراد را احساس می‌کنم و قصد دارم مسئولیت خود را در این باره انجام دهم.

۳.اولین اسکنر کامل بدن

اولین اسکنر کامل بدن به نام "اکسپلورر" (EXPLORER) تصاویر سه‌بعدی را با جزئیات پزشکی بیشتر و سریع‌تر ارائه می‌کند.

پس از گذشت بیش از یک دهه توسعه، اولین اسکنر پزشکی کامل بدن در جهان، اولین تصاویر خود را تولید کرده است. این دستگاه تصویربرداری مبتکرانه تقریبا ۴۰ برابر سریع‌تر از اسکن‌های PET یا برش‌نگاری با گسیل پوزیترون کنونی است و می‌تواند یک تصویر سه‌بعدی از کل بدن انسان طی یک اسکن فوری ارائه دهد. "اکسپلورر" اسکنر تمام بدنی است که اسکن PET و سی‌تی اسکن را ترکیب می‌کند. نمونه اولیه این دستگاه پس از سال‌ها تحقیق، در سال ۲۰۱۶ معرفی شد. سپس بعد از آزمایشات گسترده، اولین دستگاه در اندازه انسان در اوایل سال ۲۰۱۸ ساخته شد.

با همکاری دانشمندان موسسه "یو سی دیویس" و مهندسان چینی واقع در شانگهای، در نهایت اولین تصاویر اسکن انسان توسط این دستگاه به نمایش گذاشته شد. نتایج این تحقیق باور نکردنی توصیف شده است و تیم تحقیقاتی EXPLORER می‌تواند تحقیقات بالینی و مراقبت از بیمار را متحول کند.

اسکنر جدید پیشرفت قابل توجهی را در سیستم‌های تصویربرداری فعلی ارائه می‌دهد. علاوه بر ارائه اسکن سریع‌تر، یک تصویر از کل بدن ارائه می‌دهد که تولیدش تنها ۲۰ تا ۳۰ ثانیه طول می‌کشد. این دستگاه به طور موثر تا ۴۰ برابر حساس‌تر از سیستم‌های اسکن تجاری رایج است.

این ویژگی‌ها به این معنی است که "اکسپلورر" با استفاده از دوزهای بسیار پایین‌تری از ردیاب‌های پرتوی نسبت به میزان رایج کنونی، می‌تواند عکس‌های دقیق‌تری را تولید کند. حساسیت بالای تصاویر تولیدی آن همچنین به پزشکان اجازه می‌دهد تا اهداف مولکولی خاصی را که فراتر از محدودیت‌های سیستم‌های اسکن فعلی هستند، ببینند.

شاید کاربرد هیجان‌انگیز و جدید این سیستم این باشد که توانایی گرفتن تصاویر از تمام بدن را به صورت لحظه‌ای دارد. سیستم‌های فعلی اساسا آهسته و ناکارآمد هستند و گرفتن تصویر آنها ۳۰ تا ۴۰ دقیقه طول می‌کشد.

"اکسپلورر" به طور کامل نوع جدیدی از تصویربرداری تشخیصی را فراهم می‌کند که برای مثال می‌تواند اندازه‌گیری جریان خون یا نحوه مصرف گلوکز را در زمان واقعی در سراسر بدن انجام دهد.

۴ . ارتباط مغز و روده

پژوهشگران دانشگاه دوک در مطالعه اخیر خود نشان دادند که ارتباط میان روده و مغز می‌تواند به شکل‌گیری احساس جدیدی منجر شود. با اینکه پژوهش‌های جدید، ارتباط شگفت‌انگیز میان روده و مغز را به سرعت کشف می‌کنند، اما اطلاعات کمی در مورد ارتباط میان این دو اندام بدن وجود دارد. این بررسی مدار مستقیمی را میان روده و مغز نشان می‌دهد که امکان ارتباط سریع حسی میان روده و مغز و ارسال کارآمد سیگنال‌ها را فراهم می‌کند.

این پژوهش، با یک کشف بزرگ در سال ۲۰۱۵ آغاز شد. این کشف نشان داد سلول‌های "انترواندوکرین"(انترواندوکرین) که در روده قرار دارند، نخستین گیرنده حسی هستند که با مغز ارتباط برقرار می‌کنند. این سلول‌ها، پایانه‌های عصبی را در بر دارند که می‌توانند مستقیما با عصب‌های واگ و در نهایت مغز ارتباط برقرار کنند.

این پژوهش جدید، ابتدا ارتباط مستقیم و تقریبا سریع میان روده و مغز را مشخص کرد. سپس، یک موش مبتلا به ویروس رابیس، مورد بررسی قرار گرفت. هنگامی که روده، مغز را از وجود ویروس آگاه کرد، ردیابی سیگنال ارتباطی، واکنش فوری در عصب واگ را نشان داد و مشخص شد که یک سیگنال می‌تواند در کمتر از ۱۰۰ میلی‌ ثانیه، از روده به ساقه مغز برسد.

پژوهشگران برای درک این مدار عصبی، سلول‌های انترواندوکرین را به همراه نورون‌های عصب واگ، در ظروف آزمایشگاهی پرورش دادند. این دو عنصر، نه تنها به سرعت ارتباط را مشخص کردند، بلکه نشان دادند گلوتامات که یک پیام‌رسان عصبی پایه‌ای است، میزان انتقال را تنظیم می‌کند. این آزمایش، مشخص کرد که سلول‌های انترواندوکرین، با به کار انداختن هورمون‌ها، سیگنال را به مغز نمی‌رسانند، بلکه می‌توانند به طور مستقیم با سیناپس‌های عصبی در ارتباط باشند.

انتهای پیام