U istraživanju koje bi moglo biti korak napred ka pronalaženju personalizovanih tretmana za Tureteov poremećaj, naučnici sa Univerziteta Rutgers – Nev Brunsvick su uzgajali miševe koji pokazuju neka od istih ponašanja i abnormalnosti mozga koji se vide kod ljudi sa ovim poremećajem.
Kako je objavljeno u časopisu PNAS, istraživači su, koristeći tehniku poznatu kao CRISPR/Cas9 DNK uređivanje koja selektivno modifikuje DNK živih organizama, ubacili iste genetske mutacije pronađene kod ljudi sa Tureteovim poremećajem u odgovarajuće gene u mišji embrioni.
Nakon što su miševi rođeni, naučnici su posmatrali njihovo ponašanje u poređenju sa leglom bez umetanja genske mutacije. Mutacije koje su umetnute otkrili su neki članovi istog istraživačkog tima koji su proveli više od decenije fokusirani na istraživanje genetskih faktora u Tureteovom poremećaju.
Istraživači su rekli da nalazi pokazuju da su ovi miševi veoma koristan „model“ za proučavanje neurobiologije Turetovog poremećaja i za testiranje novih lekova.
„Ne postoje lekovi koji su posebno razvijeni za Turettov poremećaj i preinačenje drugih lekova je loše funkcionisalo, sa previše neželjenih efekata“, rekao je ko-stariji autor Džej Tišfild, uvaženi profesor genetike Dankan i Nensi Mekmilan na Odseku za genetiku u Rutgersu. Škola umetnosti i nauka i pionir u proučavanju Turetovog poremećaja.
„Do sada je problem bio nedostatak životinjskog modela pomoću kojeg bi se testirali novi ili postojeći lekovi.“
Turettov poremećaj je poremećaj nervnog sistema koji pogađa decu, adolescente i odrasle. Stanje karakterišu iznenadni, nevoljni pokreti ili zvuci koji se nazivaju tikovi. Tikovi mogu biti blagi, umereni ili teški, au nekim slučajevima onemogućavaju.
Turettov poremećaj ne utiče na životni vek, ali često negativno utiče na iskustvo ljudi sa poremećajem i ljudi sa kojima su u interakciji. Centri za kontrolu i prevenciju bolesti procenjuju da jedno od 162 dece ima ovaj poremećaj, iako je taj broj možda veći.
Koristeći kamere koje su snimale radnje miševa i koristeći oblik veštačke inteligencije poznat kao mašinsko učenje, istraživači su otkrili da genetski modifikovani miševi pokazuju dve ključne karakteristike koje se vide kod ljudi sa Tureteovim poremećajem: uključivali su se u ponavljajuća motorička ponašanja ili tikove, i pokazali su ono što neuronaučnici nazivaju „senzomotornim deficitom gajtinga“, nervni proces u kome mozak filtrira suvišne ili irelevantne stimuluse.
Kara Naselo, naučni saradnik na Odeljenjima za genetiku i ćelijsku biologiju i neuronauku i prvi autor studije, rekla je da se deficiti gajtinga kod ljudi sa Turetovim sindromom mogu posmatrati kao poteškoća u obradi senzornih informacija.
Osoba bez poremećaja koja sluša niz zvukova kao što je sirena automobila ne bi se uplašila nakon prvog trube jer mozak te osobe može povezati drugi i naredni zvuk sa prvim. Osoba sa Tureteovim poremećajem može se zaprepastiti svakim zasebnim zvukom, posebno ako se pojačava.
Genetski modifikovani miševi su reagovali na isti način na koji bi ljudi sa poremećajem reagovali na pojedinačne zvukove koji su bili deo obrasca – pokazali su zapanjujući odgovor na svaki ton, rekao je Naselo.
U saradnji sa Miriam Bocarsli sa Odeljenja za farmakologiju, fiziologiju i neuronauku Medicinske škole Rutgers u Nju Džersiju, tim je pronašao dokaze da su mutacije gena promenile nivoe hemikalije u mozgu poznate kao dopamin. Kao i kod ljudi sa Tureteovim poremećajem koji se leče lekom koji menja nivoe dopamina, deficiti obrade i ponavljajuća ponašanja primećeni kod miševa smanjili su se u intenzitetu kada im je dat isti lek.
„Jednostavan način da razmislimo o ovome je da smo ubacili mutaciju gena i to je promenilo nervno kolo u mozgu miševa“, rekao je Maks Tišfild, docent na Odseku za ćelijsku biologiju i neuronauku u Rutgers School of Arts i nauke, i viši dopisni autor studije.
„A te promene menjaju način na koji hemikalija u mozgu poput dopamina, koja je kod ljudi važna za kogniciju i motorno ponašanje, omogućava moždanim ćelijama miševa da komuniciraju.“
Istraživači su veliki deo uspeha svog rada pripisali doprinosima porodica sa Tureteovim poremećajem koje su tokom proteklih 15 godina donirale genetske uzorke istraživačkoj grupi.
„Ove porodice su ovo uradile iz dobrote svog srca sa idejom da pomere polje napred“, rekao je Geri Hajman, jedan od starijih autora studije i profesor na Odseku za genetiku koji je regrutovao porodice članova sa Turetovim poremećajem. širom sveta i organizovano prikupljanje krvi i genetska skladišta.
„Oni žele da bolje razumeju ovaj misteriozni poremećaj i da mi smislimo bolje tretmane, ne samo za ljude koji trenutno pate od ovog poremećaja, već i za buduće generacije.“
Naučnici su rekli da su tehnike koje su koristili u svom istraživanju primenljive na istraživače koji proučavaju druge složene poremećaje uzrokovane višestrukim genima, uključujući autizam i šizofreniju.
Takođe se nadaju da će ovaj napredak privući više istraživača da proučavaju Tureteov poremećaj.
„Pa zašto bi istraživač skočio u nešto ako je malo poznato i oni se pitaju: ‘Kako da uopšte počnem? Šta imam na raspolaganju što bi mi omogućilo da čak i zagrebem površinu ovog veoma složenog poremećaja?’ “, rekao je Maks Tišfild. „A sa ovim miševima, ne samo da možemo zagrebati površinu, već možemo i kopati ispod.“
