הקוד הגנטי שמגן מפני אפילפסיה

בדצמבר 1997 הובהלו מאות ילדים יפנים לבתי חולים בעקבות עוויתות דמויות אפילפסיה אחרי שצפו בפרצי אור מהירים בפרק של סדרת האנימציה פוקימון. הרופאים אמנם זיהו את מקור ההתפרצות, אך איש מהם לא ידע לומר מדוע האורות הללו השפיעו רק על כמה מאות ילדים בשעה שמיליוני צופים אחרים לא נפגעו כלל. מחקר חדש מהאוניברסיטה העברית מקדם אותנו למציאת תשובה לשאלה הזו.

אפילפסיה היא הפרעה שכיחה במערכת העצבים, שמתאפיינת בעוויתות בלתי נשלטות. העוויתות הללו עשויות להתפתח על רקע גנטי, או בעקבות חשיפה לחומרים תרופתיים או פגיעה במוח, אך לא ברור מדוע מוחם של אנשים רבים נשאר חסין מפני ההשפעות הללו. מחקר במעבדתה של חרמונה שורק מהאוניברסיטה העברית, בשיתוף אוניברסיטת בן גוריון, חושף מנגנון אפשרי לכך: מקטע RNA קצר בשם מיקרו-211RNA  שמחסן את המוח כנראה מפני עוויתות אפילפטיות.

מיקרו RNA הן מולקולות קצרות של חומר גנטי בעלות 22-20 בסיסים, שמשועתקות מ-DNA ומשתיקות גֶנים מסוימים. התהליך הזה חשוב בין השאר בדיכוי גידולים סרטניים, אך לאחרונה התגלה שכמה מהם ממלאים תפקיד גם בהפחתת עוויתות אפילפטיות.

כדי לגלות איזה מיקרו RNA עשוי להיות רלוונטי לאפילפסיה סרקו החוקרים מאגרי מידע של מיקרו RNA והצליבו בין שלוש קבוצות של מולקולות: כאלה שמשתיקות גֶנים שנמצאים בצמתים העצביים (סינפסות) שבהם מתרחשת התקשורת בין תאי עצב; כאלה שנמצאות בכמות גבוהה במוח הקדמי, שבו מתרחשות העוויתות האפילפטיות; וכאלה שרמת הביטוי שלהן משתנה כשמזריקים חומר מעורר עוויתות בשם פילוקרפין.

בדרך הזו זיהו שלושה סוגי מיקרו RNA שנראו רלוונטיים, ומצאו שהכמות של אחד מהם, מיקרו-211RNA, ירדה בהיפוקמפוס לאחר שהזריקו לעכבר פילוקרפין. בשלב הבא פיתחו עכבר מהונדס גנטית שמייצר כמויות גבוהות של מיקרו-211RNA. הדרך שבה העכבר הונדס אפשרה להם להפחית בהדרגה את כמויות המיקרו RNA על ידי אנטיביוטיקה – ככל שמשך הטיפול היה ארוך יותר, כך הכמויות שלו נמוכות יותר.

כבר לאחר טיפול של ארבעה ימים, שגרם להפחתת רמות המיקרו-211RNA לאלה של עכבר נורמלי, החלו אצלם עוויתות ספונטניות. לדברי שורק, הירידה בכמות המיקרו-211RNA הפחיתה את הסף הדרוש ליצירת עוויתות. במקביל, בעקבות ההשתקה של המיקרו-211RNA חלו שינויים בגֶנים הקשורים לפעילות המוליך העצבי אצטילכולין. נרשמה עלייה בקולטני האצטילכולין בעלי ההשפעה המעוררת, שאחראים כנראה להתפתחות העוויתות בעקבות הזרקת פילוקרפין.

ממצא מעניין נוסף בהקשר הזה הוא שבאזור מסוים בקליפת המוח של חולי אלצהיימר, שנקרא הקורטקס האנתורינלי, חלה עלייה ברמת המיקרו-211RNA. ייתכן שזהו מנגנון הגנה מפני הסיכון הגבוה יותר לאפילפסיה שרואים אצל חולי אלצהיימר צעירים. באזורים אחרים של המוח לא נראו שינויים כאלה, כנראה משום שרק האזור הזה בקליפת המוח מכיל עצבים רבים עם קולטני אצטילכולין, שכאמור אחראי לעוויתות.

לדברי צוות החוקרים, הבנת המעורבות של מיקרו-211RNA והדרך שבה הוא משפיע על התפתחות עוויתות יכולה לפתוח כיוונים חדשים לאבחון אפילפסיה ולטיפול בה. יש לקוות שבזכות זה יוכלו מדענים לפתח טיפולים פוטנציאליים לאפילפסיה, שמבוססים על העלאה מלאכותית של הרמות שלו במוחם של חולים, כמובן בדרך שתהיה ישימה לבני אדם ולא רק לעכברים.