اكتشاف ثوري جديد مرتبط بعلاج مرض الزهايمر وباركنسون

في إنجاز رائد، توصل ديفيس جوزيف، العالم الشاب، إلى اكتشاف رائد يمكن أن يؤدي لعلاج مرض الزهايمر، ومرض باركنسون، وأمراض التنكس العصبي الأخرى. لقد نجح بحث جوزيف في فك شفرة الآلية العصبية الحيوية الأساسية لإزالة الأميد (deamidation) من البروتين “4E-BP2″، وهو اللغز الذي غاب عن العلماء طوال الـ 17 عامًا الماضية.

ويلعب بروتين “4E-BP2” دورًا حاسمًا في عمل الدماغ، ويؤدي غيابه إلى ضعف الذاكرة. يكشف بحث جوزيف أن المحور العصبي (axon)، وهو هيكل موجود في الخلايا العصبية، هو العامل الرئيسي المسؤول عن إزالة الأميد من “4E-BP2”. وقد أثبت صحة اكتشافه من خلال تجارب شاملة على الجهاز العصبي المركزي والمحيطي لدى الفئران.

إزالة الأميد هي عملية كيميائية طبيعية تحدث في أجسامنا بمرور الوقت. وهي نوع من تعديل البروتين حيث تتم إزالة مجموعة كيميائية محددة (أميد) من بعض الأحماض الأمينية داخل البروتين.

وفي بعض الحالات، يمكن ربط إزالة الأميد ببعض الأمراض، وخاصة الاضطرابات العصبية التنكسية مثل الزهايمر وباركنسون. وفي حين أن الآليات الدقيقة ليست مفهومة تمامًا، فقد تساهم إزالة الأميد في تطور هذه الأمراض.

الجانب المظلم من اختلال توازن البروتين

في حين أن نزع الأميد من “4E-BP2” هو تفاعل تلقائي يحدث في الخلايا العصبية ويغير تخليق البروتين فيها. فإن أي تغيير يؤثر على التوازن الأمثل لإنتاج البروتين المطلوب لنظام عصبي صحي يسبب اختلالات، ونتيجة لذلك، أمراض التنكس العصبي

إن جسمك يشبه المصنع، حيث ينتج بروتينات بمعدل مذهل يبلغ 2 مليون بروتين في الثانية. ولكل بروتين وظيفة محددة، بدءًا من إصلاح الخلايا وحتى نقل الإشارات. ومع ذلك، إذا خرج خط الإنتاج عن السيطرة، يمكن أن تصبح البروتينات سامة وتتراكم، مما يؤدي إلى أمراض التنكس العصبي مثل مرض الزهايمر ومرض باركنسون.

البروتين “4E-BP2” هو بروتين يلعب دورًا حاسمًا في تنظيم تخليق البروتين في الخلايا. وهو مهم بشكل خاص في الخلايا العصبية، حيث يساعد في التحكم في إنتاج البروتينات الضرورية للدونة المشبكية والتعلم والذاكرة.

آلية غامضة

في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، حقق العلماء اكتشافًا مذهلًا مفاده أن “4E-BP2” يخضع لعملية تسمى إزالة الأميد، والتي تغير وظيفته وتؤثر على تخليق البروتين. ومع ذلك، ظلت الآلية الكامنة وراء هذه العملية غير واضحة.

وبالتقدم سريعًا إلى عام 2010، بدأ الباحثون في الكشف عن أهمية إزالة الأميد في الأمراض التنكسية العصبية، بما في ذلك مرض الزهايمر ومرض باركنسون. ووجدوا أن إزالة الأميد غير الطبيعية لـ “4E-BP2” تساهم في تطور هذه الأمراض وتطورها. وعلى الرغم من هذا التقدم، ظلت الآلية الدقيقة لإزالة الأميد من “4E-BP2” غامضة، مما أعاق تطوير علاجات فعالة.

اكتشاف ثوري لعلاج الزهايمر

يمكن أن يعزى اكتشاف ديفيس جوزيف المذهل إلى سعيه الدؤوب لفهم الآلية العصبية الحيوية الأساسية لإزالة الأميد في البروتين “4E-BP2”. لسنوات، ظل العلماء في حيرة من أمرهم إزاء هذه العملية المعقدة، لكن بحث ديفيس كشف عن القطعة المفقودة من اللغز. ووجد أن المحور العصبي يلعب دورًا حاسمًا في هذه الآلية نظرًا لخصائصه الفريدة.

أظهرت تجارب ديفيس، التي تضمنت تشريح أجزاء مختلفة من الجهاز العصبي، بما في ذلك العصب البصري والشبكية والعصب الوركي، أن المحور العصبي هو العامل الرئيسي في هذه الآلية. وقد سمحت له أساليبه المبتكرة، التي انحرفت عن الأساليب التقليدية، باكتشاف إزالة الأميد من البروتين “4E-BP2” في هذه المناطق لأول مرة. هذا الاكتشاف الرائد له آثار بعيدة المدى على فهمنا لإنتاج البروتين ودوره في الأمراض التنكسية العصبية.

• علاج إشعاعي ثوري للتنكس البقعي المرتبط بالسن
• علماء يكتشفون مساهمة العدوى الڤيروسية الموروثة في أمراض التنكس العصبي
• عكس آثار عام من التدهور الإدراكي لمرضى الزهايمر في شهرين
• علماء يكتشفون ما قد يحميك من ألزهايمر لكن سيصيبك بشيء آخر!
• ما هو مرض ألزهايمر؟ وما هي أعراضه

مستقبل علاج التنكس العصبي

بفضل اكتشاف ديفيس جوزيف الرائد، أصبح بإمكاننا علاج أمراض التنكس العصبي مثل الزهايمر. ومع اكتشاف الآلية البيولوجية العصبية الأساسية لإزالة الأميد من بروتين “4E-BP2″، تم فتح أبواب تطوير علاجات فعالة ضد الأمراض التنكسية العصبية على مصراعيها.

في المستقبل القريب، يمكننا أن نتوقع أن نرى انخفاضًا كبيرًا في عدد الأشخاص الذين يعانون من أمراض التنكس العصبي. وهذا يعني أن العائلات لن تضطر بعد الآن إلى مشاهدة أحبائها يتلاشون ببطء ويفقدون ذكرياتهم وإحساسهم بالذات. وهذا يعني أن الناس سيكونون قادرين على العيش حياة أطول وأكثر صحة.

لكن اكتشاف ديفيس لا يتوقف عند علاج الأمراض فحسب. وله آثار بعيدة المدى على فهمنا لإنتاج البروتين في جسم الإنسان. ويمكن تطبيق هذه المعرفة لتطوير علاجات جديدة لمجموعة واسعة من الأمراض، من السرطان إلى مرض السكري، وحتى أبعد من ذلك.

المصادر

A breakthrough discovery linked to the curing of Alzheimer’s and Parkinson’s diseases | eurekalert

The Fundamental Neurobiological Mechanism of Oxidative Stress-Related 4E-BP2 Protein Deamidation | International Journal of Molecular Sciences