در یک ژن‌درمانی جدید، دانشمندان موفق به تبدیل سلول‌های گلیال (سلول‌های پشتیبانی فراوانی که در مغز قرار دارند) به نورون شدند. این فرایند به منظور اصلاح آسیب‌های وارد شده به مغز طی سکته مغزی انجام شده و به شکل چشم‌گیری به بازیابی عملکرد تحریکی مغز کمک می‌کند.
توضیحات این آزمایش، که بر مبنای ژن NeuroD1 صورت می‌گیرد، در ژورنال «مولکول درمانی» به صورت آنلاین قابل دسترسی است.
امروزه، سکته قلبی یکی از برجسته‌ترین دلایل ناتوانی در ایالات متحد است که سالانه ۸۰۰،۰۰۰ بیمار را درگیر خود می‌کند. موفقیت در گسترش این روش ژن درمانی (که بر پایه ژن NeuroD1 صورت می‌گیرد)، می‌تواند کمک شایانی به فرایند ریکاوری از سکته مغزی کند.
روش‌های درمانی کنونی که برای بهبود عوارض سکته مغزی بکار گرفته می‌شوند، باید در زمان کوتاهی (چند ساعت) پس از سکته مغزی اعمال شوند که در غیر این صورت مؤثر نخواهند بود. بسیاری از بیمارانی که سکته مغزی را پشت سر می‌گذارند، موفق به دریافت این روش‌های درمانی در زمان مناسب نمی‌شوند. در نتیجه بیمار دچار معلولیت دائمی شده و نورون‌های او به شکل برگشت ناپذیری از بین می‌روند. با توجه به شرایط و تعداد بیماران سکته مغزی، نیاز شدید به راه‌های درمانی جهت بازسازی نورون‌ها و بازگرداندن عملکرد عادی مغز دیده می‌شود.
یوچن چن (Yuchen Chen)، فوق دکترا در ایالت پن و نویسنده اصلی این تحقیقات
مغز انسان به صورت تقریبی دارای ۸۶ میلیارد نورون است. اگرچه مغز می‌تواند در برابر سکته‌های خفیف دوام بیاورد، سکته‌های معمولی می‌توانند آسیب‌های زیان باری به مغز وارد کنند و باعث نابودی میلیارد‌ها نورون شوند. خسارت‌های وارد شده در سکته‌های معمولی به صورت خود به خودی قابل ترمیم نمی‌باشند.
به گفته‌ی گانگ چن (Gong Chen)، پروفسور زیست‌شناسی و ورن ویلامن (Verne M.Willaman)، استاد life sciences در ایالت پن و سرپرست تیم تحقیقاتی، سؤال اساسی مربوط به حوزه بازسازی اعصاب که تا کنون بی‌پاسخ مانده این است که چگونه می‌توانیم میلیارد‌ها نورون از دست رفته را در مغز بیماران سکته مغزی بازسازی کنیم؟
بزرگ‌ترین مانع ترمیم آسیب‌های مغزی حاصل از سکته مغزی، این است که نورون‌ها قادر به بازسازی و تقسیم نمی‌باشند. بسیاری از آزمایش‌های انجام شده در مورد سکته‌های مغزی طی دهه‌های اخیر با شکست مواجه شده‌اند؛ زیرا هیچ یک از روش‌های شناخته شده تا کنون نتوانسته‌اند نورون‌های از دست رفته را به طور کامل جایگزین کنند.
گانگ چن و تیم تحقیقات وی، موفق به دستیابی به روشی نوین جهت بازسازی نورون‌های عملکردی با استفاده از سلول‌های گلیال شدند. سلول‌های گلیال به فراوانی در اطراف نورون‌ها حضور دارند و از آن‌ها محافظت می‌کنند. برخلاف نورون‌ها، سلول‌های گلیال قادر هستند تقسیم شوند و پس از آسیب‌های مغزی خود را بازسازی کنند.
به عقیده‌ی من تبدیل سلول‌های گلیال مغزی به نورون‌های جدید، بهترین راه جایگزین کردن نورون‌های از دست رفته است. این سلول‌های گلیال در نزدیکی نورون‌های مرده قرار دارند در نتیجه دارای اجداد سلولی یکسانی هستند.
گانگ چن
گانگ چن و تیمش در آزمایش انجام شده در مغز موش مبتلا به آلزایمر، شاهد تبدیل سلول‌ها گلیال به نورون‌های عملکردی بودند. این فرایند با استفاده از عاملی عصبی-ژنتیکی به نام NeuroD1 صورت می‌گیرد، اما تعداد نورون‌های بازسازی شده محدود هستند.
این محدودیت در بازسازی نورون‌ها، به علت سیستم ویروسی بکار رفته در تحویل NeuroD1 به مغز است. در این آزمایش، محققان از سیستم ویروسی AAV استفاده می‌کنند. این سیستم جدید، که اولین انتخاب محققان در ژن درمانی‌های انجام گرفته در سیستم عصبی است، در این آزمایش نیز به تحویل NeuroD1 به قشر آسیب دیده مغز موش حین سکته مغزی کمک می‌کند.
هنگامی که سکته مغزی رخ می‌هد، بیشتر نورون‌ها می‌میرند اما سلول‌های گلیال تقسیم می‌شوند و در ناحیه‌ای که دچار سکته شده، اسکار گلیالی بوجود می‌آورند. سیستم AAV طراحی شده‌است تا NeuroD1 را به صورت انتخابی به سلول‌های گلیال ناحیه اسکار تحویل دهد تا به نورون تبدیل شوند. این پروسه‌ی تبدیل مستقیم سلول گلیال به نورون نه تنها باعث افزایش تراکم نورون در ناحیه‌ی آسیب دیده در سکته می‌شود، بلکه مرگ ناشی از سکته را در بافت مغزی کاهش می‌دهد.
به طور شگفت‌انگیزی، نورون‌های حاصل از این تبدیل، از لحاظ خواص عملکردی، مشابه نورون‌هایی بودند که حین سکته از بین رفتند. این دستاورد، نشانگر اثر پتانسیلی اجداد سلول‌های گلیال مغزی در ویژگی نورون‌های حاصل از این فرایند است.
نکته‌ی شگفت‌انگیز نتایج بدست‌آمد این است که نورون‌های حاصل از تبدیل سلول‌های گلیال، به طور کامل عملکرد عادی مغز را در ایجاد پتانسیل عمل و برقراری شبکه سمپاتیکی با سایر نورون‌های موجود تضمین می‌کنند. این نورون‌ها همچنین پیام‌های دور‌برد آکسونی را به سمت هدف درست ارسال می‌کنند و باعث بهبود عملکرد تحریکی مغز می‌شوند.
گانگ چن
گریگوری کویرک (Gregory Quirk)، پروفسور دانشگاه پورتوریکو طی یک پروژه مشترک همراه سایر همکارانش، به صورت مجزا به بررسی ژن‌درمانی از طریق NeuroD1 در موش‌های مبتلا به سکته مغزی پرداختند. آن‌ها به این نتیحه رسیدند که تکنولوژی تبدیل مستقیم سلول‌های گلیال به نورون، آسیب‌های عملکردی شناخته شده ناشی از سکته مغزی را کاهش می‌دهد.
به گفته‌ی یوچن چن، به علت اینکه سلول‌های گلیال در سراسر مغز قرار دارند و می‌توانند تقسیم شده و خود را بازسازی کنند، پس بهترین سرچشمه آب حیات برای بازسازی نورون‌های جدید عملکردی جهت بهبود شرایط مغزی است. این فرآیند نه تنها در سکته مغزی، بلکه سایر اختلالات عصبی نیز کاربرد دارد.
به گفته‌ی او، قدم بعدی تیم آن‌ها انجام آزمایش‌های بیشتر پیرامون این تکنولوژی و تبدیل آن به درمان‌های مؤثر کلینیکی است تا بتواند شرایط میلیون‌ها نفر از بیماران عصبی را بهبود ببخشد.
