קבוצת חוקרים בראשותה של פרופ' אורנה אלרואי-שטיין מהפקולטה למדעי החיים באוניברסיטת ת"א הצליחה לפתח באמצעות הנדסה גנטית עכברים הסובלים ממחלת העלמות החומר הלבן במוח, שיוכלו לסייע לפיתוח תרופות למחלה קשה זו ולמחלות נוספות בבני אדם כמו טרשת נפוצה - כך מתפרסם היום כתב העת המדעי BRAIN.
מחלת העלמות החומר הלבן מהמוח (Vanishing White Matter) היא מחלה גנטית חשוכת מרפא הנגרמת כתוצאה מניוון של הפעילות העצבית. הלוקים בה חווים פגיעה בפעילות המוטורית ןהקוגניטיבית המופיעה כבר בגיל הילדות, ומחמירה בהדרגה עד לשיתוק מוחלט המסתיים במוות בגיל העשרה המוקדם.
עד כה לא נמצאה כל דרך להושיט לחולים במחלה עזרה, אולם הפיתוח החדש צפוי לשפוך אור על מנגנוני שמירת התקינות של החומר הלבן במוח ובהמשך להביא לפיתוח של תרופות שיתנו מענה למחלה.
המוח מורכב מגופי תאי עצב
(נוירונים) המהווים את החומר האפור ומשלוחותיהם הנקראות אקסונים, שהם מעין חוטי חשמל המחברים בין תא לתא.
האקסונים מבודדים על-ידי מעטפת שמכונה מיאלין. את המיאלין יוצרים תאי גליה (אוליגודנרוציטים בעזרתם של אסטרוציטים). האקסונים וכל מה שנמצא מסביבם נקרא החומר הלבן.
המיאלין חיוני מאוד לפעילות המוחית, ובלעדיו ייגרם קצר חשמלי. חומר זה לא נוצר מיד עם לידתנו, ולכן תינוקות לדוגמא אינם מצליחים ללכת בחודשים הראשונים או לבצע למידה משמעותית, משום אין להם די חומר מבודד שיאפשר את הפעילות העצבית המורכבת הזו.
בשנה הראשונה לחייו של אדם ממשיך להיווצר החומר לבן, ולאחר שהוא נוצר, מתפתחים מנגנונים שונים במוחנו שאחראים לתחלופה ולתחזוקה השוטפות שלו.
מחלות מגוונות נגרמות כאשר החומר הלבן לא נוצר כהלכה, כשאיננו תקין או בהיעדר תחזוקה טובה שלו. כך למשל, קיימות מחלות גנטיות שבהן מוטציה פוגעת באחד מהגנים המקודדים באופן ישיר למרכיבי המיאלין או למרכיבים החשובים לתהליך היצירה והשימור של החומר הלבן.
פרופ' אלרואי-שטיין ועמיתיה חקרו מוטציה בגן שאחראי על בקרת ייצור חלבונים בתא - התהליך שבמסגרתו הקוד הגנטי מתורגם לחומצות אמינו שבונות חלבונים. תהליך זה מתרחש בכל סוגי התאים בגוף אולם התברר שדווקא מוטציה זו גורמת לבעיות בחומר הלבן במוח.
לאחר זיהוי הגן האחראי למחלה, החל המירוץ לפיתוח זן עכברים הנושאים מוטציה בגן זה, כדי לאפשר מחקר אינטנסיבי שלא ניתן למימוש בבני אדם. מחקר זה יוכל להוביל לזיהוי סימנים מוקדמים למחלה ולהבנת המנגנונים המולקולריים שתוביל לפיתוח תרופות.
החוקרים מאוניברסיטת ת"א יצרו מוטציה עכברית שמדמה את המוטציה המתרחשת באדם בגן המקודד לאנזים המכונה eIF2B.
כדי ליצור את העכבר המהונדס השתמשו החוקרים בתאי גזע: הם לקחו תאי גזע עובריים של עכבר, הנדסו אותם כך שיכילו את המוטציה, ואחר-כך השתילו אותם ברחם של עכברה שהמליטה את העכבר החדש.
מעקב אחר שינויים זעירים במוחם של העכברים החדשים באמצעות מכשיר MRI, מצא כי המוטציה גורמת לעיכוב ההתפתחות של איזורים ספציפיים במוח וגם לתהליכי ניוון עצבי בגיל מוקדם.
כמו כן, נמצא כי העכברים המוטנטים לא הצליחו לתקן נזק מכוון בחומר הלבן בעוד שעכברי הביקורת תקנו את הנזק לאחר מספר שבועות.
עכברים מיוחדים אלה, שתהליך יצירתם ארך שנתיים, הם הראשונים בעולם שנושאים את המוטציה בגן eIF2B ולכן מהווים מודל חשוב להבנת תהליך יצירת המיאלין, כפי שמסכמת פרופ' אלרואי-שטיין:
"הדרך להבנה מלאה של המגנוגנים השולטים על יצירת החומר הלבן בראשית החיים ושמירה על תקינותו במהלכם, היא ארוכה ומפותלת. עכברי המודל שפתחנו יסייעו בהבנת התרומה של בקרת ביטוי חלבונים ספציפיים לתהליך זה של הרכבת ותחזוקת המיאלין".
