دراسات ضخمة تُطور أطلس الخلية المفردة لأمراض الدماغ

أعلنت مبادرة PsychAD، بقيادة باحثين من مدرسة آيكان للطب في جبل سيناء، عن نشر مجموعة منسقة تضم تسعة أبحاث في مجلات مجموعة Nature، تُقدم واحدًا من أكثر الأطالس الخلوية شمولاً لأمراض الدماغ في العالم. استند المشروع، الذي أُطلق عام 2019 بدعم من المعهد الوطني للشيخوخة، إلى تحليل أكثر من 6.3 مليون نواة خلوية من أنسجة 1494 متبرعاً بشرياً، مطوراً خارطة جزيئية دقيقة للأمراض العصبية والنفسية بما في ذلك الزهايمر وباركنسون والفصام والاعتلالات الوعائية. ركّزت الدراسات على كشف المسارات الجزيئية المشتركة والمتخصصة التي تحكم تطور هذه الاضطرابات، مما يوفر إطاراً جديداً لفهم آليات التدهور المعرفي على مستوى الخلية الواحدة. وربطت الأبحاث بنجاح بين المخاطر الجينية الوراثية وأنواع خلايا الدماغ المحددة والمسارات البيولوجية المتأثرة، متجاوزة محدودية تحليل الأنسجة التقليدية. كما قدّمت إطار عمل ذكي باسم PASCode لتحديد الحالات الخلوية المرتبطة بالتراجع المعرفي والمقاومة المرضية في الزهايمر، ممهدة الطريق لطب دقيق يتعامل مع التنوع البيولوجي الفريد لكل مريض بدلاً من الاعتماد على السمات العامة المتوسطة. سجّلت النتائج أيضاً ديناميكيات الشيخوخة الدماغية عبر العمر، حيث كشفت عن ثلاث مراحل جزيئية رئيسية: إعادة التشكيل السريع في التطور المبكر، الاستقرار الطويل في مراحل البلوغ، وموجات تغيير جليّة تبدأ بعد سن الستين مدفوعة بشكل أساسي بالخلايا الدبقية والمناعية. كما لاحظ الباحثون تغيّراً جذرياً في الإيقاعات اليومية للعصبونات مع التقدم في العمر، حيث تفقد إيقاعاتها الطبيعية بينما تكتسب الخلايا المناعية أنشطة إيقاعية جديدة مرتبطة بالإجهاد الخلوي والالتهاب. ولتسهيل تحليل هذه الضخامة البيانات، طوّر الفريق أدوات حسابية متقدمة مثل dreamlet وcrumblr، التي تتيح إجراء تحليلات دقيقة وفعّالة لتعبير الجينات وتوزيع الخلايا عبر مجموعات سكانية ضخمة. بالإضافة إلى ذلك، تم توحيد البيانات ومعايير الجودة ونشرها بشكل مفتوح عبر قاعدة Scientific Data، لتمكين الباحثين عالمياً من تسريع الاكتشافات دون عوائق تقنية. ويخطط القائمون على المشروع لتوسيع النطاق ليشمل نحو 10000 فرد، مع دمج بيانات خلوية من مشاريع متعددة عالمياً. وفي خطوة تطبيقية مباشرة، بدأت مختبرات جبل سيناء بالفعل استخدام منصات فحص آلي عالية الإنتاجية لاختبار آلاف المركبات الدوائية المحتملة التي تستهدف المسارات الجزيئية المكتشفة حديثاً، مما يعزز الجسر بين علم الجينوم الدقيق والعلاجات السريرية المستقبلية للاضطرابات العصبية والنفسية.