חוקרים מאוניברסיטת יוטה זיהו את הגורם הגנטי לאטקסיה 4 (SCA4), הפרעה נוירולוגית מתקדמת, על ידי מציאת מוטציה בגן ZFHX3. פריצת דרך זו מציעה תקווה לפיתוח טיפולים ומאפשרת בדיקות גנטיות למשפחות שנפגעו, ומסייעת בהחלטות חשובות בחיים.
יש משפחות שמכנות זאת כמבחן אמונה, בעוד שאחרות רואות בכך קללה. Spinocerebellar Ataxia 4 (SCA4), הפרעה נוירולוגית נדירה אך מתקדמת, בעלת השפעות עמוקות הן על החולים והן על יקיריהם. עבור רוב האנשים, הסימן הראשון הוא קושי בהליכה ואיזון, אשר מחמיר ככל שהזמן מתקדם. התסמינים מתחילים בדרך כלל בשנות הארבעים או החמישים של אדם אך יכולים להתחיל כבר בשנות העשרה המאוחרות. אין תרופה ידועה. ועד עכשיו, לא הייתה סיבה ידועה.
כעת, לאחר 25 שנים של אי ודאות, מחקר רב לאומי בראשות סטפן פולסט, ד"ר, ד"ר מד, פרופסור ויו"ר לנוירולוגיה, וק. פטי פיגרואה, מנהלת פרויקטים בנוירולוגיה, שניהם בבית הספר לרפואה של ספנסר פוקס אקלס. באוניברסיטת יוטה, זיהה באופן סופי את ההבדל הגנטי שגורם ל-SCA4, מביא תשובות למשפחות ופותח את הדלת לטיפולים עתידיים. התוצאות שלהם מתפרסמות בכתב העת הנבדק על ידי עמיתים גנטיקה של הטבע.
ק. פטי פיגרואה, המחברת הראשונה על המחקר. קרדיט: K. Pattie Figueroa
פתרון חידה גנטית
דפוס התורשה של SCA4 הבהיר זה מכבר שהמחלה היא גנטית, ומחקר קודם איתר את הגן האחראי לאזור ספציפי של כרומוזום אחד. אבל האזור הזה התגלה כקשה במיוחד לחוקרים לניתוח: מלא במקטעים חוזרים ונשנים שנראים כמו חלקים של כרומוזומים אחרים, ועם מכלול כימי יוצא דופן שגורם לרוב הבדיקות הגנטיות להיכשל.
כדי לאתר את השינוי שגורם ל-SCA4, Figueroa ו-Pulst, יחד עם שאר צוות המחקר, השתמשו בטכנולוגיית רצף מתקדמת שפותחה לאחרונה. על ידי השוואה DNA מאנשים מושפעים ולא מושפעים מכמה משפחות ביוטה, הם גילו כי בחולי SCA4, קטע בגן שנקרא ZFHX3 הוא הרבה יותר ארוך ממה שהוא צריך להיות, מכיל מחרוזת ארוכה במיוחד של DNA שחוזר על עצמו.
רקמת מוח של חולה SCA4. כחול מסמן את ה-DNA של התא ואדום מסמן חלבון שגדל כאשר מיחזור חלבון מופרע. הטבעת האדומה הבהירה היא גוש חלבון המופיע רק בחולים עם SCA4. קרדיט: מנדי גנדלמן, Ph.D.
תאים אנושיים מבודדים שיש להם את הגרסה הארוכה במיוחד של ZFHX3 מראים סימני חולי – נראה שהם לא מסוגלים למחזר חלבונים כמו שצריך, וחלקם מכילים גושים של חלבון דבוק זה לזה.
סטפן פולסט, ד"ר, ד"ר מד., המחבר האחרון במחקר. קרדיט: צ'רלי אהלר, אוניברסיטת יוטה בריאות
"המוטציה הזו היא חזרה מורחבת רעילה ואנחנו חושבים שהיא למעשה תוקעת את האופן שבו תא מתמודד עם חלבונים לא מקופלים או מקופלים לא נכון", אומר פולסט, המחבר האחרון במחקר. תאים בריאים צריכים לפרק כל הזמן חלבונים שאינם מתפקדים. באמצעות תאים מחולי SCA4, הקבוצה הראתה שהמוטציה הגורמת ל-SCA4 מגבירה את העבודות של מכונות מחזור חלבונים של התאים באופן שעלול להרעיל תאי עצב.
תקווה לעתיד
באופן מסקרן, נראה שמשהו דומה קורה בסוג אחר של אטקסיה, SCA2, שגם מפריע למיחזור חלבון. החוקרים בודקים כעת טיפול פוטנציאלי ל-SCA2 בניסויים קליניים, והדמיון בין שני המצבים מעלה את האפשרות שהטיפול עשוי להועיל גם לחולים עם SCA4.
מציאת השינוי הגנטי שמוביל ל-SCA4 חיונית לפיתוח טיפולים טובים יותר, אומר Pulst. "הצעד היחיד לשיפור באמת חייהם של חולים עם מחלה תורשתית הוא לגלות מה הסיבה העיקרית. כעת אנו יכולים לתקוף את ההשפעות של המוטציה הזו ברמות מרובות".
אך בעוד שלטיפולים ייקח זמן רב להתפתח, עצם הכרת הגורם למחלה יכולה להיות בעלת ערך רב עבור משפחות שנפגעו מ-SCA4, אומר Figueroa, המחבר הראשון במחקר. אנשים במשפחות מושפעות יכולים ללמוד אם יש להם את השינוי הגנטי הגורם למחלה או לא, מה שיכול לעזור להכריע החלטות בחיים כמו תכנון משפחה. "הם יכולים לבוא להיבדק והם יכולים לקבל תשובה, לטוב ולרע", אומר פיגרואה.
החוקרים מדגישים כי תגליותיהם לא היו מתאפשרות ללא הנדיבות של חולי SCA4 ובני משפחותיהם, ששיתוף התיעוד המשפחתי והדגימות הביולוגיות שלהם אפשרו להם להשוות את ה-DNA של אנשים מושפעים ובלתי מושפעים. "ענפים שונים של המשפחה פתחו בפנינו לא רק את בתיהם אלא גם את ההיסטוריה שלהם", אומר פיגרואה. התיעוד המשפחתי היה מלא מספיק כדי שהחוקרים הצליחו לאתר את מקורות המחלה ביוטה לאורך ההיסטוריה לזוג חלוצים שעבר לעמק סולט לייק בשנות ה-40.
מאז הפגישה עם כל כך הרבה משפחות עם המחלה, לימוד SCA4 הפך למסע אישי, מוסיף פיגרואה. "עבדתי ישירות על SCA4 מאז 2010 כשהמשפחה הראשונה פנתה אליי, וברגע שאתה הולך לבתים שלהם ומכיר אותם, הם כבר לא המספר על בקבוקון ה-DNA. אלה אנשים שאתה רואה כל יום… אתה לא יכול ללכת משם. זה לא רק מדע. אלה החיים של מישהו".
המחקר מומן על ידי המכון הלאומי להפרעות נוירולוגיות ושבץ וקרן המחקר הגרמנית.
