מחקר מאוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו מגלה כי הבדלים בהתפתחות המוח הקשורה לאוטיזם מתחילים ברחם, כאשר אורגנואידים בקליפת המוח גדולים יותר וגדלים מהר יותר אצל פעוטות אוטיסטים מתואמים עם תסמינים חמורים יותר. מחקר זה פותח אפיקים חדשים להבנה ולטיפול באוטיזם.
חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו גילו כי מוח גדול בצורה יוצאת דופן עשוי להיות הסימן הראשון לאוטיזם, שניתן לגלות כבר בשליש הראשון.
חלק מהילדים עם אוטיזם מתמודדים עם אתגרים קשים ומתמשכים, כולל עיכובים התפתחותיים, קשיים חברתיים ואולי חוסר יכולת לדבר. בינתיים, לאחרים עשויים להיות תסמינים קלים יותר שמתמעטים עם הזמן.
הפער בתוצאות היה תעלומה למדענים, עד עכשיו. מחקר חדש שפורסם ב אוטיזם מולקולרי על ידי חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו, הוא הראשון ששפך אור על העניין. בין ממצאיה: הבסיס הביולוגי לשני תת-סוגים אלו של אוטיזם מתפתח ברחם.
חוקרים השתמשו בתאי גזע על בסיס דם מ-10 פעוטות, בגילאי 1 עד 4, עם אוטיזם אידיופתי (שבו לא זוהתה גורם גן יחיד) כדי ליצור אורגנואידים בקליפת המוח (BCOs), או מודלים של קליפת העובר. הם גם יצרו BCOs משישה פעוטות נוירוטיפיים.
ממצאים על התפתחות המוח
המכונה לעתים קרובות חומר אפור, קליפת המוח מצפה את החלק החיצוני של המוח. הוא מכיל עשרות מיליארדי תאי עצב ואחראי לתפקודים חיוניים כמו תודעה, חשיבה, חשיבה, למידה, זיכרון, רגשות ותפקודים חושיים.
בין הממצאים שלהם: ה-BCOs של פעוטות עם אוטיזם היו גדולים משמעותית – בערך 40 אחוז – מאלו של בקרות נוירוטיפיות, על פי שני סבבי מחקר שבוצעו בשנים שונות (2021 ו-2022). כל סבב כלל יצירה של מאות אורגנואידים מכל מטופל.
החוקרים מצאו גם שגידול BCO חריג אצל פעוטות עם אוטיזם נמצא בקורלציה עם הצגת המחלה שלהם. ככל שגודל ה-BCO של הפעוט גדול יותר, כך הסימפטומים החברתיים והשפהיים שלו היו חמורים יותר בשלב מאוחר יותר בחיים, ומבנה המוח שלהם גדול יותר ב-MRI. פעוטות עם BCO מוגדלים יתר על המידה הראו נפח גדול מהאופייני באזורי מוח חברתיים, שפה ותחושתיים בהשוואה לעמיתים נוירוטיפיים.
"ככל שהמוח גדול יותר, כך טוב יותר זה לא בהכרח נכון", אמר אליסון מוטרי, Ph.D., מנהל מרכז מחקר אורביטלי תאי גזע בחלל באוניברסיטה המשולבת במכון תאי גזע של סנפורד (SSCI). ה-SSCI מנוהל על ידי קטריונה ג'יימיסון, MD, Ph.D., רופאה-מדענית מובילה בביולוגיה של תאי גזע סרטניים שמחקרה בוחן את השאלה הבסיסית כיצד החלל משנה את התקדמות הסרטן.
"מצאנו שבמוח האורגנואידים של פעוטות עם אוטיזם עמוק, יש יותר תאים ולפעמים יותר נוירונים – וזה לא תמיד לטובה", הוסיף מוטרי, שהוא גם פרופסור במחלקות לרפואת ילדים ורפואה סלולרית ומולקולרית. בבית הספר לרפואה של UC San Diego.
יתרה מכך, BCOs של כל הילדים עם אוטיזם, ללא קשר לחומרה, גדלו בערך פי שלושה מהר יותר מאלו של ילדים נוירוטיפיים. חלק מהאורגנואידים הגדולים במוח – מילדים עם המקרים החמורים והמתמשכים ביותר של אוטיזם – ראו גם היווצרות מואצת של נוירונים. ככל שהאוטיזם של פעוט חמור יותר, כך ה-BCO שלהם גדל מהר יותר – לפעמים עד כדי התפתחות עודף של נוירונים.
היבטים ייחודיים של המחקר
אריק קורצ'סנה, Ph.D., פרופסור במחלקה למדעי המוח בבית הספר לרפואה שהוביל את המחקר יחד עם Muotri, כינה את המחקר "יחיד מסוגו". התאמה של נתונים על ילדים עם אוטיזם – כולל מנת המשכל שלהם, חומרת הסימפטומים והדמיה כמו MRI – עם BCOs המקבילים שלהם או מודלים דומים שמקורם בתאי גזע הגיוני מאוד, אמר. אבל באופן מוזר, מחקר כזה לא נערך לפני עבודתם.
"תסמיני הליבה של אוטיזם הם בעיות רגשיות חברתיות ובעיות תקשורת", אמר קורצ'סנה, המשמש גם כמנהל שותף של מרכז המצוינות לאוטיזם באוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו. "עלינו להבין את הגורמים הנוירוביולוגיים הבסיסיים לאתגרים הללו ומתי הם מתחילים. אנחנו הראשונים לתכנן מחקר תאי גזע של אוטיזם לשאלה הספציפית והמרכזית הזו".
ההנחה היא כי אוטיזם, מאגר מורכב של הפרעות פרוגרסיביות, מתחיל לפני הלידה וכולל מספר שלבים ותהליכים. אף על פי שאין שני אנשים עם אוטיזם דומים – בדיוק כפי שאין שני אנשים נוירוטיפיים – ניתן לחלק את אלו עם המצב הנוירו-התפתחותי לשתי קטגוריות: אלה שיש להם מאבקים חברתיים קשים וזקוקים לטיפול לכל החיים, ועשויים אפילו להיות לא מילוליים, ואלה אשר יש גרסה קלה יותר של המצב שבסופו של דבר מפתחים כישורי שפה טובים וקשרים חברתיים.
מדענים לא הצליחו לקבוע מדוע קיימות לפחות שתי קבוצות של אנשים עם אוטיזם. הם גם לא הצליחו לזהות ילדים עם אוטיזם לפני הלידה, שלא לדבר על לחזות כמה חמור מצבם עלול להיות.
כעת, לאחר ש-Courchesne ו-Muotri קבעו שצמיחת יתר מוחית מתחילה ברחם, הם מקווים לאתר את הסיבה לכך, במטרה לפתח טיפול שעשוי להקל על התפקוד האינטלקטואלי והחברתי עבור הסובלים מהמצב.
מחברי המחקר כוללים את Vani Taluja, Sanaz Nazari, Caitlin M. Aamodt, Karen Pierce, Kuaikuai Duan, Sunny Stophaeros, Linda Lopez, Cynthia Carter Barnes, Jaden Troxel, Kathleen Campbell, Tianyun Wang, Kendra Hoekzema, Evan E. Eichler , Joao V. Nani, Wirla Pontes, Sandra Sanchez Sanchez, Michael V. Lombardo and Janaina S. de Souza.
עבודה זו נתמכה על ידי מענקים מהמכון הלאומי לחירשות והפרעות תקשורת, ה המכונים הלאומיים לבריאות, מכון קליפורניה לרפואה רגנרטיבית וקרן הארטוול. אנו מודים להורי הפעוטות בסן דייגו שתאי הגזע שלהם תוכנתו מחדש ל-BCOs.
