امیدی جدید برای بیماران مبتلا به بیماری متابولیک ارثی

اسیدوری متیل مالونیک (MMA) یک اختلال متابولیک است که تقریباً یک نوزاد از هر 90000 نوزاد را تحت تأثیر قرار می دهد. هر دو والدین باید دارای استعداد ژنتیکی برای این بیماری باشند. این بدان معنی است که این بیماری نادر است. عواقب آن نیز شدید است: آنزیمی که این بیماران جوان برای متابولیسم انرژی به آن نیاز دارند معیوب است.

در نتیجه، یک متابولیت خاص که معمولاً برای ایجاد انرژی تجزیه می‌شود، در عوض در بدن تجمع می‌یابد و باعث آسیب می‌شود. MMA غیر قابل درمان در نظر گرفته می شود. در حالی که پزشکان می توانند درجه خاصی از کمک را ارائه دهند، بیماران ممکن است تاخیر در رشد، نارسایی کلیه و اختلالات عصبی شدید را تجربه کنند. کودکان و نوجوانان مبتلا اغلب از ویلچر استفاده می کنند و همیشه برای رسیدن به بزرگسالی زنده نمی مانند.

شبکه موفقیت می آورد

بیمارستان کودکان دانشگاه زوریخ یکی از مراکز پیشرو جهانی برای تشخیص و درمان این بیماری است. نمونه های بیمار از سراسر جهان برای تشخیص به زوریخ ارسال می شود. در یک پروژه بزرگ بین رشته‌ای، دانشمندی از موسسات تحقیقاتی مختلف سوئیس 210 نمونه‌برداری را با جزئیات مورد مطالعه قرار داد. آنها نه تنها تمام ژن ها (DNA) را در سلول های بیمار، بلکه رونوشت های RNA این ژن ها و بسیاری از پروتئین ها را نیز بررسی کردند.

این اولین بار است که MMA با استفاده از رویکرد چند omics (ژنومیک، رونویسی، پروتئومیکس، متابولومیک) مورد مطالعه قرار گرفته است. این کار توسط حوزه تمرکز استراتژیک دامنه ETH، بهداشت شخصی و فناوری‌های مرتبط (PHRT) آغاز شد و محققانی از بیمارستان کودکان دانشگاه زوریخ، ETH زوریخ، EPFL، دانشگاه زوریخ و مرکز ژنوم سلامت 2030 در ژنو شرکت کردند. آنالیز مولکولی در مرکز مولتی اومیکس سوئیس PHRT (SMOC) در زوریخ انجام شد.

افزایش دقت تشخیص

تا به حال، پزشکان برای تشخیص ژنتیکی MMA عمدتاً به تعیین توالی DNA تکیه می کردند. شان فروز، رهبر گروه تحقیقاتی در بیمارستان کودکان دانشگاه زوریخ و نویسنده ارشد این مطالعه، گزارش می‌دهد که این رویکرد منجر به نادیده گرفتن موارد مکرر تشخیص صحیح شده است. تلاش‌های قبلی گزارش کرده‌اند که تنها یک سوم تا نیمی از موارد را می‌توان به درستی از این طریق تشخیص داد.

Bernd Wollscheid، پروفسور دپارتمان تحقیقات می گوید: «دلیل آن این است که همه افراد، حتی افراد سالم، جهش های ژنتیکی بسیاری دارند که به طور طبیعی رخ می دهند که هیچ تأثیر آشکاری بر سلامت انسان ندارند، بنابراین یافتن یکی دو موردی که واقعاً باعث بیماری می شوند، دشوار است. علوم و فناوری بهداشت در ETH زوریخ، رئیس کمیته اجرایی PHRT و یکی از نویسندگان این مطالعه.

محققان با انتخاب گسترش قابل توجه تحقیقات مولکولی خود، نه تنها علت ژنتیکی بیماری، بلکه پیامدهای آن را از نظر RNA، پروتئین ها و عملکرد پروتئین در نظر گرفتند. این امر کنسرسیوم را به عنوان بخشی از این مطالعه قادر ساخت تا یک استراتژی تشخیصی ایجاد کند که 84 درصد از بیماران معاینه شده را به درستی تشخیص دهد.

پاتریک فورنی، پزشک ارشد بیمارستان کودکان دانشگاه زوریخ و یکی از نویسندگان این مطالعه می‌گوید: «با حرکت رو به جلو، روش جدید ما به شدت شانس بیماران را برای دریافت تشخیص صحیح افزایش می‌دهد. “این امکان ارائه درمان صحیح را در مراحل بسیار زودتر فراهم می کند.”

رویکرد جدید در درمان

داده های چند omics همچنین نشان داد که بیماران MMA از یک منبع انرژی جایگزین برای کمک به مقابله با این واقعیت که یک آنزیم حیاتی معیوب است استفاده می کنند. با این حال، در بیماران، این منبع انرژی جایگزین معمولاً قادر به جبران تولید انرژی از دست رفته به اندازه کافی نیست. در آزمایش‌های آزمایشگاهی با سلول‌های بیمار، محققان موفق شدند با تهیه چنین منبع انرژی جایگزین، تولید انرژی را تا سطوح نزدیک به نرمال افزایش دهند.

بررسی‌های آینده نشان خواهد داد که آیا چنین رویکردی همان تأثیر را در مدل‌های حیوانی خواهد داشت و می‌تواند منجر به درمان عملی برای بیماران شود. علاوه بر این، محققان یک پروژه بین‌رشته‌ای و بین‌نهادی ملی جدید به نام SwissPedHealth را راه‌اندازی کردند تا کارایی تشخیصی را بیشتر افزایش دهند و رویکرد چند omics را به سایر بیماری‌های ژنتیکی گسترش دهند.

اثر در مجله منتشر شده است متابولیسم طبیعت.