اختبار للدم بقدرة عالية على تشخيص مرض ألزهايمر
استطاع علماء الأحياء الجزيئية تطوير أول اختبار دم بقدرة عالية جدا تتجاوز 85%، للكشف علامات مرض ألزهايمر دون استخدام التشخيص الوظيفي وأخذ عينات من السائل الدماغي النخاعي.
اختبار للدم بقدرة عالية على تشخيص مرض ألزهايمر
وأشارت الخدمة الصحفية لجامعة "بيتسبرغ" الأمريكية يوم الأربعاء، إلى أن هذا الاكتشاف سيبسط ويقلل تكلفة تشخيص مرض ألزهايمر.
ووفقا للأستاذ المساعد في جامعة بيتسبرغ في الولايات المتحدة، توماس كاريكاري: "يتطلب تشخيص مرض ألزهايمر حاليا استخدام أنظمة التصوير بالرنين المغناطيسي وأشكال أخرى من التشخيص الوظيفي.. كل هذه الأمور باهظة الثمن وتستغرق وقتا طويلا، مما يجعل هذه التقنيات غير متاحة للعديد من المرضى، لقد ابتكرنا بديلا رخيصا وبأسعار معقولة".
ووفقا للتقديرات الحالية لمنظمة الصحة العالمية، فإن مرض ألزهايمر وأشكال أخرى من خرف الشيخوخة، تؤثر على ما يقرب من 50 مليون شخص في جميع أنحاء العالم اليوم، وبحلول عام 2030، قد يرتفع عددهم إلى 75 مليونا، إلى جانب النوبات القلبية والسكتات الدماغية، ولطالما كانت هذه المشاكل أحد الأسباب الرئيسية للوفاة في دول العالم الأول.
وطور الأستاذ كاريكاري وزملاؤه، نهجا جديدا لتحديد مرض ألزهايمر مع احتمال كبير جدا لوجود جزيئات بروتين "تاو" بشكل غير منتظم في عينات الدم، إنه أحد أهم جزيئين سامين يعتقد أنهما يساهمان بشكل كبير في تطور الخرف ومظاهر أخرى لمرض ألزهايمر.
ولطالما اعتقد العلماء، أن بروتين "تاو" التالف يتراكم تدريجيا في الخلايا العصبية لحاملي مرض ألزهايمر، وبالكاد يتركهم قبل أن تبدأ هذه الخلايا في الموت بشكل جماعي، ولهذا السبب، لم يعتبره علماء الأحياء والأطباء في السابق علامة بيولوجية محتملة لاكتشاف الخرف في المراحل المبكرة من تطوره.
وطور العلماء تقنية جديدة تميز جزيئات بروتين "تاو" عن الأشكال الأخرى من المادة التي قد تكون موجودة في مجرى الدم لأسباب لا علاقة لها بمرض ألزهايمر، وأدى هذا إلى زيادة القيمة التشخيصية لهذا المؤشر الحيوي بشكل كبير، مما دفع العلماء إلى الاعتقاد بأنه يمكن استخدامه للكشف الخرف في جميع مراحل تطوره.
وبناء على هذه الفكرة، قام العلماء بقياس تركيز هذا النوع من بروتين "تاو" في 18 عينة دم، تم الحصول عليها من متطوعين أصحاء ومصابين لأشكال مختلفة من مرض ألزهايمر، وأظهرت قياساتهم أن نسبة هذا التباين في سلاسل البروتين التالفة تختلف اختلافا كبيرا بين المشاركين الأصحاء في التجربة، وحاملي مرض الخرف الخفيف والشديد.
وأشار التحليل اللاحق لعينات الدم، إلى أن دراسة نسبة الاختلاف في بروتين "تاو" التي اكتشفها العلماء كشفت عن احتمال بنسبة 85% لمرض ألزهايمر، وهو رقم مرتفع للغاية نظرا لأنه ليس من الضروري استخدام التشخيص الوظيفي باهظ الثمن، أو أخذ عينات من السائل الشوكي، ويأمل العلماء أن النهج الذي ابتكروه سيجعل اختبارات الخرف في متناول أوسع دائرة ممكنة من سكان العالم.
يكمن السبب في جعلنا لا نشعر بثقل أدمغتنا التي تزن نحو 1.4 كغ في أنها تطفو في خزان من السائل النخاعي (CSF) الذي يتدفق داخل وحول الدماغ والحبل الشوكي.
وهذا الحاجز السائل بين الدماغ والجمجمة يحمي من إصابة الرأس ويغمر الدماغ بالمغذيات.
لكن السائل الدماغي النخاعي لديه وظيفة أخرى حاسمة، وإن لم تكن معروفة، فهو يوفر أيضا حماية مناعية للدماغ. ومع ذلك، لم تتم دراسة هذه الوظيفة جيدا.
واكتشفت دراسة أجرتها جامعة نورث وسترن ميديسين عن السائل الدماغي النخاعي، دوره في الضعف الإدراكي، مثل مرض ألزهايمر.
وقال المؤلف الرئيسي للدراسة ديفيد غيت، الأستاذ المساعد في علم الأعصاب في كلية الطب بجامعة نورث وسترن في فينبرغ، إن هذا الاكتشاف يوفر دليلا جديدا لعملية التنكس العصبي.
ووجدت الدراسةـ التي نُشؤت في مجلة Cell، أنه مع تقدم الناس في السن، يصبح جهاز المناعة في السائل الدماغي النخاعي غير منظم.
واكتشف الباحثون أيضا أن جهاز المناعة لدى الذين يعانون من ضعف إدراكي، مثل المصابين بمرض ألزهايمر، يختلف اختلافا جذريا عن الأصحاء.
وقال غيت: "لدينا الآن لمحة عن نظام المناعة في الدماغ مع الشيخوخة الصحية والتنكس العصبي. ويمكن استخدام هذا الخزان المناعي لعلاج التهاب الدماغ أو استخدامه كتشخيص لتحديد مستوى التهاب الدماغ لدى الأفراد المصابين بالخرف".
وأوضح: "إننا نقدم تحليلا شاملا لهذا الخزان المناعي المهم للدماغ السليم والمريض".
ولتحليل السائل الدماغي النخاعي، استخدم فريق غيت في نورث وسترن تقنية معقدة تسمى تسلسل الحمض النووي الريبوزي الأحادي الخلية. وقاموا بتوصيف 59 جهازا مناعيا للسائل الدماغي النخاعي من مجموعة من الأعمار عن طريق أخذ السائل النخاعي من العمود الفقري للمشاركين وعزل خلاياهم المناعية.
ونظر الجزء الأول من الدراسة في السائل النخاعي لدى 45 فردا سليما تتراوح أعمارهم بين 54 و83 عاما.
وقارن الجزء الثاني من الدراسة تلك النتائج في المجموعة الصحية مع السائل الدماغي النخاعي في 14 بالغا يعانون من ضعف إدراكي، كما هو محدد من خلال درجاتهم الضعيفة في اختبارات الذاكرة.
ولاحظ فريق العلماء التغيرات الجينية في الخلايا المناعية للسائل النخاعي النخاعي لدى الأفراد الأصحاء الأكبر سنا، والتي جعلت الخلايا تبدو أكثر نشاطا والتهابا مع تقدم العمر.
وشرح العلماء أن الخلايا التائية الملتهبة في المجموعة التي تعاني من ضعف إدراكي تستنسخ نفسها وتتدفق إلى السائل الدماغي النخاعي والدماغ كما لو كانت تتبع إشارة الراديو.
ووجد العلماء أن الخلايا بها وفرة زائدة من مستقبل الخلية - CXCR6 - الذي يعمل كهوائي. ويستقبل هذا المستقبل إشارة - CXCL16 - من خلايا الخلايا الدبقية الميكروية في الدماغ المتحللة للدخول إلى الدماغ.
وقال غيت: "يمكن أن يكون الدماغ المتحلل ينشط هذه الخلايا ويجعلها تستنسخ نفسها وتتدفق إلى الدماغ. إنها لا تنتمي إلى هناك، ونحن نحاول أن نفهم ما إذا كانت تساهم في تلف الدماغ".
وتابع: "الهدف المستقبلي هو منع تلك الإشارة اللاسلكية، أو منع الهوائي من استقبال تلك الإشارة من الدماغ. ونريد أن نعرف ماذا يحدث عندما يتم منع هذه الخلايا المناعية من دخول الدماغ مع التنكس العصبي".
وسيستمر مختبر غيت في استكشاف دور هذه الخلايا المناعية في أمراض الدماغ مثل مرض ألزهايمر. كما يخطط الفريق للتوسع في أمراض أخرى، مثل التصلب الجانبي الضموري (ALS).