מחקר: שינויים גנטיים בתאומים זהים חושפים ממצאים על סכיזופרניה

סכיזופרניה, אחת מהמחלות הנפשיות המורכבות ביותר, נותרת תעלומה מדעית, עם גורמים גנטיים וסביבתיים המובילים להתפתחותה. מחקר חדש מאוניברסיטת חיפה, בהובלת פרופ' שני שטרן מהחוג סגול לנוירוביולוגיה ובשיתוף חוקרים ממכון סאלק ובית הספר לרפואה של Mount Sinai, חושף לראשונה שינויים גנטיים משמעותיים בתאומים זהים, כאשר אחד מהם סובל מהמחלה והשני לא.

פרופ' שני שטרן מחוג סגול לנוירוביולוגיה באונ' חיפה. צילום: רועי חרמוני, אוניברסיטת חיפה

המחקר התמקד בתאומים זהים בעלי מטען גנטי זהה, במטרה לזהות שינויים גנטיים המתרחשים כאשר אחד התאומים לוקה בסכיזופרניה והשני נותר בריא. בשל נדירות המקרים, המחקר כלל שני זוגות תאומים שבהם אחד חולה והשני בריא, לצד שלושה זוגות תאומים בריאים ששימשו כקבוצת ביקורת.

החוקרים השתמשו בטכנולוגיה של "תכנות מחדש של תאי גזע", במהלכה נלקחו תאים מהמשתתפים, הוחזרו למצבם הראשוני כתאי גזע ומוינו לתאי עצב של ההיפוקמפוס – אזור במוח החיוני לתפקודים קוגניטיביים ורגשיים. שיטה זו אפשרה לחוקרים לבחון שינויים גנטיים כבר משלב העוברות המוקדמת.

ממצאי המחקר

בשלב הראשון זוהו הבדלים מובהקים בתפקוד הסינפסות, החיבורים בין הנוירונים במוח.

• אצל תאומים חולים: כמות הסינפסות הייתה הנמוכה ביותר, הן היו קטנות משמעותית, וכמות החיבורים בין הנוירונים הייתה מינימלית.
• אצל תאומים בריאים בקבוצת הביקורת: נמצאה הכמות הגדולה ביותר של סינפסות, שהיו גם הגדולות ביותר מבחינת גודל.
• אצל תאומים בריאים לאחים החולים: נמצאו ערכים ביניים – יותר סינפסות וחיבורים בהשוואה לאחים החולים, אך פחות מאשר בקבוצת הביקורת.

בשלב השני, נבדקו רמות ה-RNA וה-DNA ונמצאו 20 גנים שבהם התגלו שינויים בביטוי הגנטי. הגנים היו קשורים למנגנונים סינפטיים, כאשר הבקרה עליהם נמצאה פגומה. החוקרים קבעו כי שינויים אלו החלו כבר בתקופה העוברית, מיד לאחר חלוקת העובר לשניים.

בשלב השלישי, נבדקה הפעילות החשמלית בנוירונים. אצל תאומים חולים נמצאה ירידה בפעילות הסינפטית ובמתח החשמלי. אצל תאומים בריאים לאחים החולים נמצאו ערכים בין אלו של התאומים החולים לבין קבוצת הביקורת.

גילוי מעורר תקווה

פרופ' שני שטרן מסרה: "המחקר שלנו מחזק את הקשר בין התפתחות לקויה של הסינפסות במוח לבין סכיזופרניה. הצלחנו לזהות את הגנים שבהם מתרחשים השינויים ואת המועד המדויק שלהם. ממצאים אלה פותחים דלת להבנה חדשה של המחלה ולפיתוח דרכי טיפול".

המחקר מספק תובנות חדשניות על הקשר בין גנטיקה להתפתחות סכיזופרניה, ומהווה צעד משמעותי לעבר מציאת פתרונות וטיפולים למחלה.