دانشمندان توانستند با کمک ژن درمانی حافظه را جوان کنند

مه مغزی می تواند ترسناک باشد. این مشکل گاهی اوقات با یک علامت ساده مانند پیدا نکردن کلید ماشین یا فراموش کردن تاریخ قرار ظاهر می شود. بخشی از این از دست دادن حافظه طبیعی است و می توان آن را نتیجه طبیعی روند پیری سالم مغز در نظر گرفت. با این حال، بیماری‌های نورودژنراتیو ممکن است باعث نوع شدیدتری از اختلال حافظه به نام زوال عقل شوند. وضعیتی که در آن توانایی بیمار برای برقراری ارتباط، حل مشکلات و تفکر واضح به تدریج کاهش می یابد. اکنون کارشناسان بر این باورند که از دست دادن حافظه و برخی علائم بیماری هایی مانند آلزایمر ممکن است برگشت پذیر باشد.

محققان دانشگاه پلی‌تکنیک فدرال لوزان یا EPFL در سوئیس با استفاده از ترکیب خاصی از ژن‌درمانی توانستند تا حدی نورون‌های موش‌ها را دوباره برنامه‌ریزی کنند و عملکرد حافظه آنها را بهبود بخشند. نتایج این تحقیق در ماه مارس گذشته در مجله علمی معتبر Neuron منتشر شد. اعضای تیم تحقیقاتی به درخواست ها برای اظهار نظر در مورد مطالعه پاسخ ندادند.

در این مطالعه، دانشمندان بر روی سه ژن Oct4، Sox2 و Klf4 تمرکز کردند که با هم به نام OSK شناخته می شوند. مطالعات قبلی نشان داده‌اند که درمان‌هایی که این مجموعه از ژن‌ها را هدف قرار می‌دهند، می‌توانند برخی از بیماری‌های مرتبط با افزایش سن، از جمله گلوکوم را که باعث از دست دادن بینایی می‌شود، معکوس کنند. محققان EPFL نوعی سوئیچ ویروسی را مهندسی کردند که امکان فعال سازی سریع و کنترل شده OSK را فراهم می کند. آنها به جای دستکاری کل مغز، سلول های انگرام را هدف قرار دادند. یعنی گروه هایی از نورون ها که وظیفه ذخیره سازی خاطرات خاص را بر عهده دارند.

انگرام مفهوم جدیدی در علم نیست. زیست شناس تکاملی و جانورشناس ریچارد سیمون بیش از یک قرن پیش این مفهوم را مطرح کرد. با این حال، ایده ذخیره شدن حافظه در قسمت خاصی از مغز حتی قدیمی تر است. این دیدگاه سؤال جالبی را مطرح می‌کند: اگر بتوانیم مکان ذخیره‌سازی خاطرات را شناسایی کنیم، آیا می‌توان خاطرات از دست رفته را دوباره فعال کرد؟ پیشرفت تکنولوژی در سال های اخیر امکان بررسی دقیق این موضوع را فراهم کرده است و مطالعه اخیر حاصل این پیشرفت ها است. اما سؤال اصلی این بود که آیا ژن درمانی واقعاً مؤثر بوده است؟ نتایج تحقیق نشان داد که این اتفاق افتاده است.

پس از درمان، حافظه موش ها عملا به حالت جوانی بازگشت. محققان دریافتند که انگرام های بازبرنامه ریزی شده رفتارهای مولکولی مشابهی با سلول های جوان نشان می دهند. تیم تحقیقاتی با استفاده از آزمایش‌های مختلف، از جمله آزمایش ماز آبی، دریافتند که درمان OSK قادر به بهبود حافظه در چندین ناحیه مغز است.

به عنوان مثال، پس از درمان، عملکرد حافظه در شکنج دندانه دار هیپوکامپ، ناحیه ای از مغز که با یادگیری و حافظه کوتاه مدت مرتبط است، به سطحی مشابه با گروه های کنترل جوان رسید. محققان همچنین دریافتند که این درمان به بازیابی خاطراتی که چند هفته پیش شکل گرفته بود کمک کرد. این نتیجه نشان داد که درمان بر روی انگرام‌های قشر پیش پیشانی داخلی نیز تأثیر می‌گذارد. بخشی از مغز که با حافظه بلند مدت مرتبط است.

آیا می توان خاطرات فراموش شده را بازیابی کرد؟

آیا این یافته پیشگامانه در نهایت می تواند به معنای امکان بازگرداندن خاطرات فراموش شده در بیماران انسانی باشد؟

نیک پاپاجئورگیو، عضو تیم ارتباطی EPFL، گفت:

بله تا حدودی. خود حافظه پاک نمی شود. در عوض، سخت افزار، نورون هایی که آن حافظه را نگه می دارند، بازسازی شده اند. همانطور که نورون‌ها دوباره جوان و انعطاف‌پذیر می‌شوند، مغز می‌تواند دوباره به آن خاطرات دسترسی پیدا کند و آن‌ها را پردازش کند که گویی دهه‌ها جوان‌تر است.

دقت بالای این روش یکی از عواملی است که آن را برای کاربردهای بالینی آینده امیدوار می کند. این درمان سلول های خاصی را هدف قرار می دهد که برای یادگیری مهم هستند و این مناطق معمولاً توسط بیماری های عصبی مختل می شوند. این روش از تلاش برای برنامه ریزی مجدد کل مغز جلوگیری می کند. اقدامی که می تواند خطرناک باشد. از سوی دیگر، دامنه اثر درمانی بسیار محدود است و فعال‌سازی ژن با سرعت بالایی انجام می‌شود، بنابراین عملکردهای ضروری سلولی کمتر دچار اختلال می‌شوند.

اگرچه مطالعه روی موش هنوز تا ارائه یک درمان تغییردهنده بازی برای آلزایمر در انسان فاصله دارد، نیک پاپاجئورگیو معتقد است که یافته‌های آن همچنان تغییری اساسی در نگاه ما به این بیماری ایجاد می‌کند.

او نوشت:

این یافته نشان می‌دهد که زوال شناختی تنها به دلیل از دست دادن نورون‌ها اتفاق نمی‌افتد، بلکه ممکن است نورون‌ها خیلی پیر شوند و دیگر نتوانند عملکرد طبیعی خود را انجام دهند. اگر بتوانیم آنها را جوان کنیم، ممکن است حتی پس از شروع بیماری بتوانیم عملکرد مغز را بازیابی کنیم.