شناسایی یک هورمون با توانایی کمک به افراد مبتلا به سندرم داون
از هر ۸۰۰ کودک، یک نفر مبتلا به سندرم داون متولد می‌شود. سندرم داون شایع‌ترین علت ژنتیکی ناتوانی ذهنی محسوب می‌شود و بیشتر موارد آن به دلیل دارا بودن سه نسخه از کروموزوم ۲۱ به جای دو نسخه اتفاق می‌افتد. افراد مبتلا به سندرم داون همچنین دچار ضعف باروری هستند و حس بویایی آن‌ها غالبا اختلال دارد یا اصلاً این حس را ندارند. تاکنون درمانی برای علائم عصبی این سندرم پیدا نشده است.
در مطالعه‌ای که اول سپتامبر در مجله ساینس منتشر شد، وینسنت پروُت از مؤسسه تحقیقات پزشکی و سلامت اینسرم فرانسه و گروهی از پژوهشگران اروپایی نشان دادند هورمونی که نقش آن در تنظیم عملکرد تولدمثلی شناخته شده است (هورمون آزادکننده گنادوتروپین یا GnRH) ممکن است درمان امیدوارکننده‌ای برای مشکلات شناختی باشد که در سندرم داون دیده می‌شود.
پژوهشگران دریافتند که در موش‌هایی که ازنظر ژنتیکی مهندسی شده بودند تا سندرم داون را مدل‌سازی کنند، کاهش سطح هورمون آزادکننده گنادوتروپین با نقایص شناختی هم‌راستا بود و سپس نشان دادند که بازیابی هورمون مذکور این ناتوانی‌ها را معکوس می‌کند. آن‌ها همچنین کارآزمایی را روی هفت مرد مبتلا به سندرم داون انجام دادند که شش نفر از آن‌ها بهبودهایی را در عملکرد شناختی نشان دادند. این نتایج راه را برای کارآزمایی‌های بالینی هموار می‌کند و حتی ممکن است کاربرد گسترده‌تری در سایر بیماری‌های مرتبط با زوال شناختی ازجمله بیماری آلزایمر داشته باشد.
در افراد مبتلا به سندرم داون، بلوغ موجب بدتر شدن علائم شناختی می‌شود و بسیاری از آن‌ها هنگام بلوغ ممکن است اختلال حس بویایی شدیدتری را تجربه کنند.
در مطالعه قبلی خود، پروت و همکارانش کشف کرده بودند که درست پیش از بلوغ، یک کلید مولکولی روشن می‌شود و سطح GnRH را افزایش می‌دهد. این کلید شامل مولکول‌هایی به نام ریزآرانایها (microRNAs) می‌شود که در نورون‌های GnRH یافت می‌شوند و در آنجا آزادشدن GnRH و به‌نوبه‌ی‌خود بلوغ را تنظیم می‌کنند. این مشاهدات موجب شد پروت و همکارانش به این موضوع فکر کنند که آیا GnRH ممکن است نقشی دوگانه در سندرم داون داشته باشد و هم بر باروری و بلوغ جنسی و هم بر زوال شناختی تأثیر بگذارد.
- چگونه غربالگری ژنتیکی امکان انتخاب سالم‌ترین رویان‌ها را برای والدین فراهم می‌کند؟
- کروموزوم چیست؛ هرآنچه باید درباره کروموزوم‌ها بدانیم
- سندرم داون؛ علائم و انواع بیماری، علت‌ها و راه‌های تشخیص آن
نورون‌های GnRH عمدتا در هیپوتالاموس یافت می‌شوند. هیپوتالاموس ناحیه‌ای در عمق مغز است که عملکردهایی مانند فشار خون و گرسنگی را کنترل می‌کند. ازآن‌جا، آن‌ها به هیپوفیز متصل می‌شوند و GnRH را به شکل پالسی آزاد می‌کنند و رشد جنسی و باروری را تنظیم می‌کنند.
همه‌ی این موارد به‌خوبی درک شده است، اما برخی از نورون‌های GnRH همچنین به قشر و هیپوکامپ متصل هستند که مناطق مغزی مرتبط با یادگیری و حافظه هستند. هانه هافمن، عصب زیست‌شناس دانشگاه ایالتی میشیگان که در مطالعه مشارکت نداشت، اما تفسیری همراه مقاله در مجله ساینس نوشته است، می‌گوید: «حدس‌هایی وجود داشته است مبنی بر اینکه GnRH باید در مغز کاری انجام دهد.» اگرچه پژوهشگران تابه‌حال این موضوع را کشف نکرده‌اند.
پژوهشگران موش‌هایی را مورد مطالعه قرار داد که سه نسخه از کروموزوم ۲۱ را داشتند و علائم سندرم داون را نشان می‌دادند. پس از مشاهده کاهش عملکرد شناختی و بویایی و سطوح GnRH در هنگام بلوغ، پژوهشگران تصمیم گرفتند بررسی کنند که آیا این تغییرات بازگشت‌پذیر هستند. آن‌ها همچنین مشاهده کرده بودند که عملکرد شبکه ریزآرانایها و ژن‌هایی که کلید GnRH را کنترل می‌کنند، از تعادل خارج شده بود، بنابراین ابتدا سعی کردند سطوح یکی از این ریزآرانایها را افزایش دهند. درنتیجه‌ی این امر، نقایص شناختی و بویایی برطرف شد. مارا دیرسن، عصب زیست‌شناس مرکز تنظیم ژنومیک اسپانیا که در مطالعه مشارکت نداشت، می‌گوید: «این کار عوامل مؤثر جدیدی مانند ریزآرانایها را نشان می‌دهد که ممکن است در آسیب‌شناسی عصبی سندرم داون نقش داشته باشند.»
برای اطمینان از این موضوع که تأثیر مثبت مشاهده‌شده ناشی از GnRH بود، پژوهشگران از چند تکنیک دیگر برای افزایش این هورمون استفاده کردند، ازجمله تزریق سلول‌ها، پیوند بافت مغز از موش‌های سالم و تکنیکی به نام شیمی‌ژنتیک که در آن یک کلید به‌طور ژنتیکی وارد نورون‌ها می‌شود و سپس با استفاده از دارو فعال می‌شود. نتیجه همواره یکسان بود: عملکرد به سطح موش‌های سالم بازگشت. نتایج مشابهی در موش‌هایی که بیماری آلزایمر را مدل‌سازی می‌کردند، مشاهده شد. پروت می‌گوید: «نتایج به حدی قانع‌کننده بود که همکار بالینی ما گفت باید این روش را در بیماران مبتلا به سندرم داون امتحان کنیم.»
پژوهشگران سپس مطالعه مقدماتی را روی هفت مرد مبتلا به سندرم داون انجام دادند. درمان شامل تجویز پالس‌های منظم GnRH به مدت شش ماه با استفاده از پمپ کوچکی بود که زیر پوست قرار داده شده بود. به‌منظور ارزیابی وضعیت اتصالات مغزی آن‌ها پیش و پس از درمان، شرکت‌کنندگان تحت آزمایش‌های شناختی و تصویربرداری مغزی قرار گرفتند. پروت می‌گوید: «نتیجه آزمون‌های شناختی شش نفر از هفت بیمار، ۲۰ تا ۳۰ درصد بهبود پیدا کرد. شگفت‌انگیزتر اینکه ارتباطات عملکردی در تمام هفت ناحیه قشر که در گفتار و جهت‌یابی سه‌بعدی نقش دارند، به‌شدت افزایش پیدا کرد.»
به‌طور خاص، بهبودهایی در درک کلامی، حافظه کاری موقت و توجه دیده شد، اما حس بویایی بهبود نیافت.
این درمان همچنین بی‌خطر بود که تعجبی ندارد، زیرا از پالس‌های هورمونی استفاده می‌کند که برای تقلید از الگوهای آزادسازی طبیعی طراحی شده بود. هافمن می‌گوید: «آنچه این کار را هیجان‌انگیز می‌کند، این است که از چیزی استفاده می‌کند که از قبل وجود داشته است.»
اگرچه، توانایی این تکنیک برای بهبود شناخت در افراد مبتلا به سندرم داون هنوز ازنظر علمی تأیید نشده است. استیلیانوس آنتوناراکیس، ژنتیکدان دانشگاه ژنو که در این کار نقشی نداشت، می‌گوید: «ارتباط آن با اختلال شناختی هنوز در حد فرضیه است. آزمایش انسانی انجام‌شده بسیار مقدماتی و فاقد گروه کنترل است.»
این مطالعه نقطه آغازی برای پژوهش‌های بیشتر است. دیرسن می‌گوید:
حتی اگر نتایج امیدوارکننده به‌نظر برسد، باید مراقب باشیم انتظارات خود را خیلی بالا نبریم. درحالی‌که نویسندگان نقص‌هایی را در موش‌های ماده مشاهده می‌کنند، در مطالعه بالینی خود زنان را آزمایش نکرده‌اند. الگوهای آزادشدن GnRH در زنان پیچیده‌تر است. پالس‌های آزاد شدن هورمون به‌عنوان بخشی از چرخه قاعدگی تغییر می‌کند. به همین دلیل است که مطالعه زنان سخت‌تر است، اما انتظار دارم این رویکرد در زنان نیز مؤثر باشد.
کارآزمایی بالینی شامل ۷۰ بیمار مرد و زن در چندین مؤسسه در پاییز آغاز خواهد شد. این تیم همچنین قصد دارد تا این رویکرد را در شرایط دیگر آزمایش کند. پروت می‌گوید: «اگر درمان مبتنی بر GnRH شناخت را در این گروه بزرگ بیماران مبتلا به سندرم داون بهبود بخشد، احتمالات بسیار زیادی وجود خواهد داشت.» آزمایش‌های انجام‌شده روی موش‌ها نشان می‌دهد این درمان ممکن است زوال شناختی را در بیماران آلزایمر کاهش دهد. درواقع، یک کارآزمایی بالینی درحال انجام برای درمان بیماری آلزایمر با مولکولی شبیه GnRH وجود دارد. این تکنیک حتی ممکن است به‌طورکلی به زوال شناختی وابسته به سن کمک کند. هافمن می‌گوید: «قرار نیست پیری را به تأخیر بیندازید، اما ممکن است بتوانید زوال شناختی را به تأخیر بیندازید که شگفت‌انگیز خواهد بود.»
