מחקר תאומים: סכיזופרניה מתבטאת בשינויים מוחיים משלב העוברות

תאומים זהים שרק לאחד מהם יש סכיזופרניה נבדלים בביטוי גנים סינפטיים ובפעילות סינפטית כבר בשלבי התפתחות העובר. כך נמצא במחקר חדש שנערך באוניברסיטת חיפה ופורסם בכתב העת Molecular Psychiatry.

החוקרים בחנו בפעם הראשונה את השוני הגנטי בין זוגות של תאומים זהים, שאמורים להיות בעלי מטען גנטי זהה, כשרק אחד מהם סובל מסכיזופרניה.

"כיום, רוב התרופות במחלת הסכיזופרניה מטפלות בהרגעת האפיזודיות ומודולציה של פעילות הדופמין. אנחנו מאמינים שתוצאות המחקר, שמצא בפעם הראשונה גנים ספציפיים שבהם מתרחשים שינויים, מעוררות אופטימיות זהירה לגבי פיתוח תרופות וטיפולים עתידיים במחלה שיתמקדו בגנים אלה", אמרה פרופ' שני שטרן מחוג סגול לנוירוביולוגיה של אוניברסיטת חיפה, עורכת המחקר.

סכיזופרניה היא הפרעה נפשית כרונית עם גורם תורשתי גבוה, הפוגעת בתפקוד יומיומי ומאופיינת בתסמינים של פסיכוזה. הגורמים להתפתחות ההפרעה אינם ידועים עד היום ורוב התאוריה והמחקר נסובים סביב פעילות בלתי תקינה של דופמין במוח. במחקר קודם של פרופ' שטרן היא מצאה קשר לשינויים הקשורים לסינפסות, נקודות החיבור או הצמתים שבהם עובר המידע בין הנוירונים במוח.

במחקר הנוכחי ביקשו החוקרים, פרופ' שטרן בשיתוף צוות חוקרים ממכון סאלק ומבית הספר לרפואה של המרכז הרפואי הר סיני בניו יורק, להתמקד בהבדלים גנטיים בסינפסות. הם בחרו לבחון הבדלים גנטיים בין זוגות של תאומים זהים, שאמורים לשאת אותו מטען גנטי. לאור הקושי למצוא זוגות תאומים כאלה, השתתפו במחקר שני זוגות תאומים שרק אחד מהם סובל מסכיזופרניה, ועוד שלושה זוגות של תאומים זהים ללא סכיזופרניה, ששימשו כקבוצת הביקורת.

במחקר השתמשה פרופ' שטרן בטכנולוגיה הנהוגה במעבדתה של "תכנות מחדש של תאי גזע" (Sendai Reprogramming) המאפשרת "להחזיר תאים לאחור" למצב של תאי גזע, ומשם למיין אותם בחזרה לכל סוג תא, כשהתא החדש נושא בדיוק אותו מטען גנטי של האדם ממנו נלקח. בשיטה זו ניתן גם לעקוב אחרי התא מיד מרגע המיון מחדש שלו, וכך למעשה לקבל את התמונה הגנטית שמתאימה לתקופת העוברות של אותו אדם ברגעיו הראשונים.

במחקר נלקחו תאים מכל המשתתפים ומוינו מחדש לתאי עצב של ההיפוקמפוס, כמעט מרגע הולדתם. בשלב הראשון מצאו החוקרים הבדלים משמעותיים בכמות הסינפסות שנוצרו, בגודלן ובכמות החיבורים האפשריים בין הנוירונים במוח: לתאומים שסבלו מסכיזופרניה היתה הכמות המעטה ביותר של סינפסות, הן היו קטנות יותר בהשוואה לשאר וכמות החיבורים בין הנוירונים היתה הקטנה ביותר.

לכל התאומים מקבוצת הביקורת, כלומר זו שבה אף תאום אינו סובל מסכיזופרניה, היתה את הכמות הגדולה ביותר של סינפסות, הן היו הגדולות ביותר וכמות החיבורים היתה הגדולה ביותר. בין שתי הקבוצות, נמצאו האחים הבריאים של התאומים שסבלו מסכיזופרניה, שיצרו למעשה קבוצה משל עצמם: היו להם יותר סינפסות והן היו גדולות יותר בהשוואה לאחיהם עם הסכיזופרניה, אבל פחות מאשר לזוגות הבריאים.

בשלב השני בדקו החוקרים את ההבדלים בין התאומים ברמת רנ"א ודנ"א וזיהו 20 גנים משמעותיים שקיים הבדל בביטוי שלהם בין תאום סכיזופרני והאח הבריא שלו. כל המסלולים שנמצאו היו קשורים למנגנונים סינפטיים והבקרה עליהם היתה פגומה לעומת התאומים מקבוצת הביקורת. מהממצאים עלה כי השינויים ברמת הדנ"א החלו בשלב שמתאים לשלב העוברי, ולמעשה, זמן קצר אחרי המועד שבו העובר התחלק לשניים.

בשלב השלישי בדקו החוקרים את המתח החשמלי בנוירונים וגילו תמונה דומה לממצא הראשון. לתאומים שסובלים מסכיזופרניה היתה התפתחות איטית וירידה משמעותית בכמות הפעילות הסינפטית, בהשוואה לתאומי קבוצת הביקורת. הפעילות החשמלית והסינפטית של התאום הבריא לאח עם סכיזופרניה נמצאה בטווח שבין התאום החולה לזוגות התאומים הבריאים.

"המחקר שלנו מחזק שוב את הממצא הקודם שלנו, שמדבר על הקשר שבין התפתחות לקויה של הסינפסות במוח לבין התפתחות של סכיזופרניה, כאשר במחקר הנוכחי התקדמנו בצעד משמעותי נוסף וזיהינו את הגנים שהביטוי שלהם משתנה ואת המועד של שינוי זה. הממצאים הללו פותחים פתח חדש לניסיון להבין את הגורמים להתפתחות של סכיזופרניה ואת הדרך לטפל בה", סיכמה פרופ' שטרן.