تمكن علماء من مختبر مشترك يضم معهد سكولتيخ وجامعة الشارقة في الإمارات، بالتعاون مع جامعة باريس-ساكليه في فرنسا، من تقديم وصف تفصيلي لأول مرة للتأثيرات الجزيئية الناتجة عن نقص الأكسجين في دماغ حديثي الولادة .
ويساعد هذا الاكتشاف في فتح المجال أمام تطوير أدوية وقائية قد تحدّ من خطر الإصابة باضطرابات عصبية خطيرة، مثل الشلل الدماغي.
نقص الأكسجين سبب رئيسي للإعاقات العصبية
يُعد اعتلال الدماغ بنقص الأكسجة والإقفار — وهو تلف دماغي يحدث بسبب انخفاض إمدادات الأكسجين أثناء الولادة — من أبرز الأسباب المؤدية إلى الشلل الدماغي لدى الأطفال.
ولفهم آليات هذا الضرر، استخدم الباحثون نموذجا حديثا يعتمد على عضيات دماغية، وهي أنسجة ثلاثية الأبعاد تُزرع من الخلايا الجذعية وتحاكي بنية الدماغ البشري.
الذكاء الاصطناعي يكشف التغيرات الجزيئية
قام العلماء بتعريض جزء من هذه العضيات لبيئة تعاني من نقص الأكسجين، ثم استخدموا خوارزميات الذكاء الاصطناعي لتحليل التغيرات في مستويات آلاف البروتينات.
وأسفر التحليل عن تحديد مؤشرات حيوية رئيسية مرتبطة بحالة نقص الأكسجين، ما يوفر فهمًا أدق لما يحدث داخل الدماغ المتضرر.
خطوة نحو تطوير أدوية وقائية
أوضح الباحث مكسيم شاراييف أن الهدف يتمثل في العثور على جزيء دوائي يمكن إعطاؤه لحديثي الولادة عند تشخيص اعتلال الدماغ، بحيث يستهدف التأثيرات الضارة بشكل مباشر ويقلل حجم الضرر.
وأشار إلى أن تحقيق هذا الهدف يتطلب فهم كيفية تأثير نقص الأكسجين في مستويات البروتينات والعمليات الجزيئية داخل الدماغ، إضافة إلى تحديد أي الجزيئات الحيوية ترتفع أو تنخفض مقارنة بالمعدلات الطبيعية.
نتائج تكشف آليات تلف الدماغ
أظهرت الدراسة أن نقص الأكسجين يؤدي إلى:
اضطراب عملية تكوّن الخلايا العصبية.
خلل في عمل الميتوكوندريا المسؤولة عن إنتاج الطاقة داخل الخلايا.
تأثر وظائف خلايا الضفيرة المشيمية المرتبطة بإنتاج السائل الدماغي.
وتؤكد هذه النتائج أن العضيات الدماغية تمثل نموذجا فعالا للاختبارات ما قبل السريرية للعلاجات المستقبلية.
الخطوة التالية في البحث
يخطط الباحثون للانتقال إلى مرحلة البحث عن مركبات قادرة على تعطيل العمليات المرضية التي تم تحديدها، ما قد يسهم مستقبلاً في تقليل معدلات الإعاقة الشديدة المرتبطة بنقص الأكسجين أثناء الولادة، وتحسين فرص الأطفال في النمو الصحي.
