חוקרי UC San Diego מצאו כי המיקרו-מחיקה הכרומוזומלית 22q11.2del מגדילה באופן משמעותי את הסיכון לספינה ביפידה, ומזהה את הגן CRKL כגורם מפתח. הם גם הדגישו את תפקידה של חומצה פולית בהפחתת הסיכון וחומרת ההפרעה.
חוקרים מבית הספר לרפואה של UC San Diego מזהים מחיקה כרומוזומלית ומציעים שוויטמין נפוץ עשוי לסייע במניעת המצב.
חוקרים מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו ערכו חקירה המספקת תובנות חדשות לגבי הגורמים לספינה ביפידה, ההפרעה המבנית השכיחה ביותר של מערכת העצבים האנושית.
עבודת הקבוצה, בראשות קנג איוי וונג, Ph.D., ו-Sangmoon Lee, MD Ph.D., שניהם מהמעבדה של ג'וזף G. Gleeson, MD, במחלקה לרפואה של בית הספר לרפואה של UC San Diego ו מכון ראדי לילדים לרפואה גנומית, חושף את הקשר הראשון בין השדרה ביפידה לבין מחיקה כרומוזומלית שכיחה בבני אדם. המחקר מדגים שאנשים הנושאים את המחיקה הכרומוזומלית הזו – הנוכחים באחת מ-2,500 לידות חי – מראים סיכון לשדרה ביפידה יותר מפי 10 מהציבור הרחב.
המחקר גם מדגיש את התפקיד הפוטנציאלי של תוסף מזון נפוץ בהפחתת הסיכון לספינה ביפידה. הממצאים פורסמו לאחרונה בכתב העת מַדָע.
תפקידן של מחיקות כרומוזומליות
גליסון, פרופסור ראדי במחלקה למדעי המוח ומנהל מדעי המוח במכון ראדי לילדים לרפואה גנומית, הוא הכותב הבכיר של המחקר. הוא הסביר שספינה ביפידה, הידועה גם בשם מנינגומיילוצלה, משפיעה על אחד מכל 3,000 יילודים. למרבה הצער, הסיבות לרוב אינן ידועות. מספר מוטציות דווחו אך יכלו להסביר רק חלק קטן מהסיכון, הוסיף גליסון.
כדי לחשוף את הסיבות הגנטיות למחלה, המעבדה של גליסון באוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו הצטרפה לעמיתים מכל העולם כדי להקים את קונסורציום Spina Bifida Sequencing בשנת 2015. הקונסורציום החל להתמקד במחיקה זעירה בכרומוזום 22. מחיקות מיקרו של כרומוזומים מתייחסות למצב ב שחסרים מספר גנים בכרומוזום. מצב המטרה של הקבוצה, המכונה 22q11.2del, היה מעורב במספר הפרעות אחרות. הם החלו לחפש 22q11.2del בחולי ביפידה בעמוד השדרה.
"לכל החולים שגייסנו יש את הצורה החמורה ביותר של עמוד השדרה ביפידה, וכולם עברו רצף גנומי מקיף לפי השיטות הטובות ביותר", אמר גליסון. "זיהינו 22q11.2del ב-6 מתוך 715 חולים. זה אולי לא נראה אחוז גבוה, אבל זו ללא ספק הווריאציה הגנטית הבודדת הנפוצה ביותר שיכולה לתרום לספינה ביפידה".
מחברים שותפים למאמר בכתב העת Science המדווח על קשר בין מחיקה כרומוזומלית לבין עמוד השדרה ביפידה כוללים (משמאל) את ג'וזף גליסון וקנג איוי "הארי" וונג, שניהם מהמחלקה לרפואה של בית הספר לרפואה באוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו והראדי. מכון ילדים לרפואה גנומית. קרדיט: UC San Diego Health Sciences
הוא המשיך ואמר שהקבוצה זיהתה שמונה חולי עמוד השדרה הנוספים שנשאו את המחיקה מקבוצה של כ-1,500 אנשים שגויסו בגלל נוכחות המחיקה הנפוצה של 22q11.2, אמר גליסון.
לאחר מכן צמצמו החוקרים את הסיבה בין הגנים הרבים במחיקת 22q11.2 לגן בודד המכונה CRKL. גליסון הסביר שיש תשעה גנים נוספים באזור הכרומוזומלי הזה שיכולים היו להיות הסיבה. לדבריו, הצוות החל בתהליך של חיסול, "דפק" כל אחד מהגנים של העכבר בזה אחר זה, כאשר קיבלו אימייל מקרי מדולורס לאמב מ-Wil Cornell College of Medicine. לאמב הבחין בכמה מהעכברים ב-Vivarium שלהם שחסרו להם Crkl והראו שדרה ביפידה. (וונג הסביר שחוקרים משתמשים בכל האותיות הגדולות כדי לתאר את הגן בבני אדם, ובאותיות קטנות עבור עכברים.) הקבוצה של לאמב שמעה על פרויקט מעבדת גליסון דרך עמותת ספינה ביפידה.
"ממצא זה באמת ריגש אותנו מכיוון שפירושו היה שהפרעה ב-CRKL עשויה להספיק עבור עמוד השדרה," אמר וונג, מחברו הראשון של המחקר. "הסרנו בעצמנו את הגן Crkl של העכבר ואישרנו שחלק מהעכברים פיתחו פגמים בצינור העצבי, כולל עמוד השדרה ביפידה". רוב הגנים האחרים במחיקת 22q11.2 לא נכללו לאחר מכן, הוא הוסיף.
תפקידה של חומצה פולית
לאחר מכן הם הפנו את תשומת לבם לכמה פולית חוּמצָה עשוי לווסת CRKL בתיווך ספינה ביפידה. וונג ציין כי מחקרים קודמים בבני אדם הראו שתוספי חומצה פולית (הידועה גם בשם ויטמין B-9) לפני ההתעברות מפחיתה את שכיחות השדרה ביפידה ומומים אחרים בצינור העצבי בעד 30-50 אחוז, אך המנגנונים עדיין בגדר תעלומה. .
"כאשר שללנו חומצה פולית מהעכברים המוטנטים של Crkl בחומצה פולית שלהם, להרבה יותר מהצאצאים שלהם היו מומים בצינור העצבי, והחומרה עלתה באופן דרמטי", הסביר וונג. "זה מצביע על כך שחומצה פולית שנלקחת על ידי נשים בהריון עשויה לא רק להפחית את הסיכון, אלא גם את חומרת המומים בתעלה העצבית בצאצאים שלהן."
"אנו מקווים שהממצאים שלנו יכולים לעזור לקהילת המחקר להבין טוב יותר את הסיבות למומים בצינור העצבי, במיוחד את הסיבות המיוחסות לממצאים גנטיים נפוצים כמו מחיקת 22q11.2", אמר גליסון. "אנו גם מקווים שהממצאים שלנו יכולים לתרום להריונות בריאים, שיפור בריאות הנשים ושיפור התוצאות עבור ילדים."
מחברים שותפים הקשורים למחלקה לרפואה של בית הספר לרפואה של אוניברסיטת סן דייגו, כמו גם למכון הילדים של ראדי לרפואה גנומית, (בנוסף לג'וזף ג'. גליסון סאנגמון לי וקנג איו וונג) הם: רנה ג'ורג', ברין גרדינג, קילי נ. ג'יימס, ולנטינה סטנלי, נאן ג'יאנג, קמרון אלו, נעמי מייב, פיזה ג'יוואני, אייזק טאנג, אשנה ניסאל, ישאני ג'אמב, ארזו פאטל, אאקאש פאטל, ג'ניפר מקאווי-ונרי, צ'לסי בארו, סלינה שן, יו- ג'ין הא, ורובין הווארת'. מחברים אחרים כוללים את Hal S. Meltzer, ממחלקת הנוירוכירורגיה לילדים של אוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו ראדי; Anna S. Nidhiry, ממכון ראדי לילדים לרפואה גנומית; וקונסורציום רצפי ספינה ביפידה.
עבודה זו נתמכה על ידי מענק המרכז לחקר מחלות תורשתיות HHSN268201700006I, מרכז ייל לניתוח גנומי, המכון הרחב, UC Irvine Genomics Core, UCSD Institute for Genic Medicine, UCSD Transgenic Core, UCSD Microscopy Core Grant P47101 ו-Columbia Microscopy Core מענק S10 OD032447-01. תמיכה אחרת הגיעה מה- המכונים הלאומיים לבריאותכולל המכון הלאומי לסוכרת ומחלות עיכול וכליות, ובתמיכת המכון הרפואי הווארד יוז ומכון הילדים של ראדי לרפואה גנומית לג'וזף ג'י גליסון.
