دانشمندان «مؤسسه ملی تحقیقات ژنوم انسانی»(NHGRI) و «برنامه بیماری‌های تشخیص‌داده‌نشده»(UDN)، یک اختلال عصبی را که باعث مشکلاتی در هماهنگی گفتار و حرکت می‌شود، در سه کودک شناسایی کرده‌اند. دانشمندان باور دارند که این بیماری ناشی از یک جهش ژنتیکی است که بر توانایی نورون‌های مغز برای درست انجام دادن عملکرد بازیافت سلولی به نام «اتوفاژی»(Autophagy) تأثیر می‌گذارد. دانشمندان امیدوارند که این کشف علاوه بر کمک کردن به افراد مبتلا به این بیماری، بتواند به ارزیابی سایر بیماری‌ها مانند آلزایمر که اتوفاژی در آنها نقش دارد، کمک کند.

اولین شخص مورد بررسی در این پژوهش، در سه سالگی با علائم روبه‌رو شد. راه رفتن او غیرطبیعی بود و هماهنگی کمتری داشت. با افزایش سن، او تشنج و الگوهای گفتاری را تجربه کرد که تنها ۶۰ تا ۷۰ درصد قابل درک بودند. در ۹ و نیم سالگی تشخیص داده شد که پسر مبتلا به «اختلال کمبود توجه بیش‌فعالی»(ADHD)، اختلال شناختی خفیف و «اختلال نافرمانی مقابله‌جویانه»(ODD) است که با تحریک‌پذیری، عصبانیت و مشاجره با والدین و دیگران مشخص می‌شود. این پسر، یک خواهر داشت که با وجود مشکلات اولیه رشد، بدون هیچ علامتی از بیماری بزرگ شده بود.

دو بیمار دیگر، دو خواهر بودند که یکی در کودکی، حرکات غیرطبیعی دست، زمین خوردن و خیره شدن را تجربه کرد و با ناتوانی خفیف یادگیری و مشکلات گفتاری روبه‌رو شد. خواهر دیگر نیز مشکلات کنترل حرکت داشت که در نهایت حل شدند اما او هم با چالش‌هایی در ارتباط با بیان کلمات روبه‌رو شد.

دانشمندان «مؤسسه ملی سلامت آمریکا»(NIH) در بررسی سوابق سلامتی کودکان دریافتند که همه آنها دارای جهش در ژنی به نام «ATG4D» هستند. دانشمندان با توجه به پژوهشی که در سال ۲۰۱۵ انجام شد، می‌دانستند که جهش در این ژن باعث ایجاد مشکلاتی در کنترل حرکتی و حرکت چشم در سگ‌های «لاگوتو رومانیولو»(Lagotto Romagnolo) می‌شود اما هنوز نتوانسته‌ بودند این جهش را با مشکلات انسان‌ها مرتبط کنند.

دانشمندان برای اینکه بفهمند آیا جهش‌های ATG4D باعث ایجاد چنین مشکلی در کودکان شده است یا خیر، جهش‌های کودکان را به سلول‌های موجود در ظرف آزمایشگاهی وارد کردند و دریافتند که سلول‌های آسیب‌دیده نمی‌توانند اتوفاژی را انجام دهند. بهبود اتوفاژی، با کاهش گرفتگی عروق و افزایش طول عمر در موشها مرتبط است اما در عین حال، تحقیقات منتشر شده در سال گذشته نشان می‌دهند که فرآیند اتوفاژی را می‌توان برای کاهش میزان پروتئین‌های ایجادکننده پلاک که در مغز تجمع می‌کنند و در نهایت منجر به بیماری آلزایمر می‌شوند، دستکاری کرد.

جالب است که دانشمندان دریافتند جهش ATG4D در سلول‌های پوست کودکان مبتلا، با اتوفاژی تداخلی ندارد. تنها در مغز بود که این جهش، سیستم بازیافت سلولی را تغییر داد.

«می کریستین مالیکدان»(May Christine Malicdan)، دانشمند مؤسسه ملی تحقیقات ژنوم انسانی و پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: مغز بسیار پیچیده است و نورون‌ها عملکردهای بسیار ویژه‌ای دارند. برای سازگاری با این عملکردها، نورون‌های گوناگون از ژن‌های متفاوتی استفاده می‌کنند. بنابراین، بروز تغییرات در ژن‌های اضافی می‌تواند تأثیرات عمده‌ای را بر مغز داشته باشد.

از آنجا که اتوفاژی در بیماری‌های آلزایمر و پارکینسون نقش دارد، دانشمندان امیدوارند که پژوهش آنها بتواند به پیشرفت‌هایی در تحقیقات مرتبط بیانجامد.

مالیکدان گفت: این یک پرسش میلیون دلاری در تحقیقات مربوط به بیماری‌های نادر است. بیماری‌های نادر می‌توانند به ما در درک مسیرهای بیولوژیکی کمک کنند تا بتوانیم بهتر درک کنیم که این مسیرها چگونه در بروز سایر بیماری‌های نادر و رایج نقش دارند.

دانشمندان در ادامه این پژوهش، به بررسی هر سه کودک ادامه خواهند داد و به دنبال یافتن افراد مبتلا به این اختلال خواهند بود.

این پژوهش، در مجله «npj Genomic Medicine» به چاپ رسید.