دستاورد جدید محققان: توسعه آزمایش خون برپایه نشانگرهای ژنتیکی برای شناسایی اختلالات مغزی

تشخیص اختلالات مغزی یکی از حوزه‌های چالش‌برانگیز علم پزشکی است که دانشمندان در سال‌های اخیر در آن به دستاورهای قابل‌توجهی رسیده‌اند. حالا پژوهشگران مرکز کودکان جان هاپکینز درحال طراحی یک آزمایش خون نسبتاً ساده برای تشخیص دقیق اختلالات عصب‌شناختی و روان‌شناختی در مغز هستند. آن‌ها به پیشرفت‌هایی جدی در این مسیر دست یافته‌اند.

این آزمایش خون می‌تواند تغییرات مرتبط با بیماری را در مغز شناسایی کند. این تغییرات می‌توانند در اثر افسردگی پس از زایمان و دیگر اختلالات روان‌شناختی و عصب‌شناختی ایجاد شوند.

نشانگرهای ژنتیکی داخل خون

طبق بیانیه مرکز جان هاپکینز، پژوهشگران از نشانگرهای ژنتیکی بهره گرفته‌اند. این نشانگرها درواقع ردپای mRNAهای سلول‌های مغز است که در خون خارج از مغز جریان دارند.

تمام بافت‌های بدن، ازجمله مغز، ویزکول‌های بیرون‌سلولی (EV) آزاد می‌کنند. این ویزکول‌ها، کیسه‌های ریزی از جنس چربی هستند که مواد لازم برای ارتباط بین سلول‌ها یا RNAهای پیام‌رسان (mRNA) را جابجا می‌کنند.

پژوهشگران می‌توانند با مطالعه مواد ژنتیکی ویزکول‌های آزادشده از مغز، تغییرات مرتبط با فعالیت‌های ژنتیکی درون مغز را شناسایی کنند. آن‌ها پیش‌تر در سال ۲۰۲۲ کشف کرده بودند که ارتباطات ویزکول‌های بیرون‌سلولی در زنان دچار افسردگی پس از زایمان تغییر می‌کند.

آن‌ها دریافتند که ۲۶ ویزکول بیرون‌سلولی مرتبط با جفت جنین تنها در زمان حاملگی، و نه پس از تولد نوزاد، در خون مادر وجود دارد. این به آن‌ها ثابت می‌کرد که می‌توانند EVهایی را که از بافت‌های مختلف بدن در خون آزاد شده‌اند شناسایی کنند.

پیش به‌سوی آزمایش خون برای تشخیص اختلالات مغزی

دانشمندان جان هاپکینز با استفاده از سلول‌های آزمایشگاهی مغز (که از سلول‌های بنیادی رشد داده شده بودند) دریافتند که mRNAهای درون ویزکول‌های مرتبط با بافت‌های مغزی می‌توانند تغییرات درون بافت مغز را منعکس کنند. از آن‌جا که بافت‌هایی مانند مغز و جفت به‌طور طبیعی برای نمونه‌برداری در دسترس نیستند، پژوهشگران می‌توانند از این روش برای دسترسی غیرمستقیم به آن‌ها و جمع‌آوری اطلاعات زیستی استفاده کنند.

آن‌ها توانستند mRNAهای اختصاصی بافت مغز را با استفاده از بانک‌های ژنتیکی پروتئین‌های بافت‌های بدن شناسایی کنند. بررسی مسیرهای ژنتیکی mRNA مرتبط با بافت‌های مغز نشان داد که mRNAهای موجود در ویزکول‌های بیرون‌سلولی در عملکردهای خاص مغز دخیل هستند. همچنین ژن‌هایی که در اختلالات خلقی، شیزوفرنی، صرع و اعتیاد دخیل هستند، در EVها موجودند.

پژوهشگران توانستند ۱۳ mRNA مغزی مرتبط با افسردگی پس از زایمان را در خون کشف کنند. مقایسه ویزکول‌های بیرون‌سلولی و سلول‌های مغزی نشان داد که تغییرات سطح mRNA در سلول‌های مغز دقیقاً در EVها رخ نمی‌دهد، اما این دو با یکدیگر همبستگی دارند که می‌تواند تغییرات بیان ژنتیکی در بافت مغز را منعکس کند.

هنوز مشخص نیست که این روش برای تمام انواع اختلالات مغزی کاربرد داشته باشد، زیرا تنها برای افسردگی پس از زایمان آزمایش شده. قدم بعدی پژوهشگران این است که شناساگرهای ژنتیکی مشابهی را برای اختلال طیفی اوتیسم کشف کنند.

هدف نهایی دانشمندان این است که یک آزمایش خون ساده توسعه دهند که با شناسایی سطوح بالا یا پایین mRNAهای ویزکول‌های بیرون‌سلولی تغییرات مغزی را که منجر به اختلالات سلامت روان می‌شوند شناسایی کنند، بدون آن که مستقیماً به خود مغز دسترسی داشته باشند. عرضه این آزمایش در مقیاس انبوه می‌تواند تشخیص زودهنگام بیماری‌های روانی خطرناک را مقدور کند. به این ترتیب، افرادی که در خطر جدی هستند شناسایی می‌گردند و از خروجی‌های منفی، نظیر خودکشی، جلوگیری می‌شود.