מדענים זיהו חלבון שמשפיע על תפקודם של תאי עצב בוגרים ועשוי לגרום לתא לשנות את ייעודו - למשל, מעיבוד מידע שמע לעיבוד מידע ראייתי. ההשלכות על תיקון ליקויים מבניים כמו אוטיזם עשויות להיות מרחיקות לכת
בניגוד למה שחשבו במשך שנים רבות, תפקידם של תאי העצב במוח עשוי להיות הרבה יותר גמיש ממה שחשבנו. הגילוי הזה עשוי לסייע לנו להבין טוב יותר את הקידוד הגנטי של מבנה המוח ואיך יכולים להתרחש בו חיבורים לקויים. הוא יכול גם להצביע על דרכים למנוע מחלות וליקויים מוחיים או לטפל בהם.
אחד מהמנגנונים המעניקים לתאי העצב את הגמישות הזאת קשור בחלבון בשם Lhx2, שיכול "לכבות" או "להדליק" גנים שאחראים על יצירת קשרים בין תאי עצב, וכך לשנות את תפקידם. החלבון הזה משפיע גם על הייצור של חלבונים נוספים שגורמים לשינויים כימיים על גבי מולקולת ה-DNA, וכך מווסתים את המידה בה הגוף ייצר חלבונים אחרים לאורך הזמן – תופעה שקרויה אפיגנטיקה.
תכנות תאי הגוף
זה זמן מה חוקרים ידעו ש-Lhx2 נמצא בהרבה סוגי תאים, נוסף על תאי המוח, ושהעובר המתפתח זקוק לו לצורך בניית איברי הגוף שלו. ללא החלבון, עובר העכבר, למשל, לא שורד ברחם. עם זאת, עד כה לא היה ברור ש-Lhx2 ממשיך להשפיע על תאים אחרי הלידה.
"התהליך מתרחש כשתא העצב מתבגר ואינו מתחלק עוד. תאי עצב בוגרים יחסית יכולים לעבור בדרך הזאת מעין תכנות מחדש. הממצא הזה פותח צוהר חדש לאופן שבו הארכיטקטורה של המוח מתבססת וחושף את הפוטנציאל לשנות אותה". אומר החוקר שהוביל את המחקר, אנדראס זמבז'יצקי (Zembrzycki). עד כה האמינו המדענים שתכנות של תאי עצב הוא תהליך חד-שלבי, כך שבתהליך יצירתם מתאי גזע עובריים לתאים מומחים נקבע סופית ייעודם התפקודי. כעת נראה שדרוש שלב אחד נוסף שקובע את גורלם בבגרות, ובו שולט Lhx2.
במחקר חדש שנעשה בעכברים הצליחו חוקרים למחוק זמן קצר אחרי הלידה את הגן שמקודד את ייצור ה-Lhx2 בתאי עצב בוגרים בקליפת המוח. כך הצליחו להנחות תאי עצב באזור במוח שמוקדש לחוש מסוים לעבד נתונים של חוש אחר, ולגרום לאזור מסוים לגדול על חשבון אזור אחר. "המוח גמיש מאוד ומגיב להשפעות גנטיות אחרי הלידה", אומר זמבז'יצקי. "עדיין ארוכה הדרך ליישומים טיפוליים למחלות מוח, אבל כעת יש לנו זווית חדשה לחשוב עליהם".
להתגמש, כשצריך
עדיין לא ידוע אם מחיקת Lhx2 תאפשר לתאי עצב לשנות את תפקודם במהלך חיים שלמים. כיוון שהמחקר נערך בעכברים, לא ידוע למשך כמה זמן פועל Lhx2 אצל בני אדם, אבל ידוע שהחיבורים בין תאי עצב במוח התינוק נוצרים במשך כמה וכמה שנים אחרי הלידה.
כמו כן, מכיוון שמדובר בתהליכים שמתרחשים לאחר הלידה ולא במהלך ההיריון, אין צורך בשיטה הזאת להשפיע על תאי גזע עובריים, דבר שמעורר שאלות אתיות הרבה יותר כבדות משקל.
