تعديل الاستجابة المناعية المحيطية: طفرات LRRK2 وGBA1

في هذه الدراسة، يستكشف الباحثون كيف يؤثر اثنان من أهم الأشكال الجينية لمرض باركنسون على الاستجابة المناعية للمحاكاة البكتيرية، مسلطين الضوء على وجود صلة محتملة بين الوراثة والبيئة والالتهاب في مرض باركنسون. ويسعدني اليوم انضمام إحدى المؤلفات الرئيسيات لهذه الورقة البحثية، ريبيكا والينغز، الباحثة من جامعة إنديانا في إنديانابوليس.

بيكي، أهلاً بكِ في البودكاست.

الدكتورة ريبيكا والينغز: شكراً جزيلاً لاستضافتي يا ميشيل.

الدكتور ميشيل ماتارازو: لذا أود أن أبدأ بالصورة الكلية. إنه موضوع معقد. [00:01:00] أعتقد أننا بدأنا للتو نفهم المزيد عن هذه الأمور وعن التفاعل بين التنكس العصبي والالتهاب والاستجابة المناعية، وما شابه ذلك. وقد ازداد الاهتمام بدور الجهاز المناعي في مرض باركنسون خلال السنوات الماضية.

تقع دراستك الآن في منطقة التقاء بين علم الوراثة وعلم المناعة. هل يمكنك إخبارنا ما الذي دفعك لاستكشاف كيفية تأثير طفرات جيني LRRK2 وGBA1 على الاستجابة المناعية؟ وخاصةً في سياق التعرض لعامل خارجي، وهو البكتيريا في هذه الحالة؟

الدكتورة ريبيكا والينغز: نعم، بالتأكيد. سأبدأ بشرح سبب اختيارنا لجيني LRRK2 وGBA، وذلك للمستمعين الذين قد لا يكونون على دراية بهذين العاملين الوراثيين المرتبطين بمرض باركنسون. قررنا دراسة هذين الجينين تحديدًا، لأن LRRK2 هو أكثر الطفرات الوراثية شيوعًا المرتبطة بمرض باركنسون، بينما GBA هو أكثر عوامل الخطر الوراثية شيوعًا المرتبطة به.

والسبب الذي دفعنا لدراسة هذين الاضطرابين الجينيين [00:02:00] بالتوازي هو وجود تقارب وظيفي كبير بين البروتينين اللذين يشفرهما. ويبدو أنهما يتقاربان بشكل كبير في الجهاز المناعي، كل من LRRK2 والبروتين الذي يشفره GBA، وهو GCase، الذي يُعبر عنه بكثرة في الجهاز المناعي، وخاصة في الخلايا النخاعية.

كما أن لها دورًا وظيفيًا عاليًا في بيولوجيا الليزوزومات، وقد عرفنا في هذا المجال أن كلاً من LRRK2 وGBA ينظمان وظيفة الليزوزومات وأن طفراتهما يمكن أن تعطل وظيفة الليزوزومات في الخلايا العصبية، ولكن أيضًا في سياق الخلايا المناعية داخل وخارج الدماغ.

بصفتي باحثًا في المختبر، أجريت هذه الدراسة تحديدًا خلال فترة ما بعد الدكتوراه مع مالو تانسي. ومنذ ذلك الحين، أسستُ مختبري الخاص، وهي الآن زميلتي، وهذا أمرٌ مثيرٌ للغاية. كنا مهتمين جدًا بدور الجهاز المناعي المحيطي في مرض باركنسون، إذ بات من الواضح أكثر فأكثر خلال العقدين الماضيين، كما أظن، أن الالتهاب العصبي ليس مجرد عامل مُسبِّب لمرض باركنسون، بمعنى أنه ليس مجرد نتاج ثانوي لموت الخلايا العصبية وتجددها، بل إنه يُساهم فعليًا في تطور المرض.

لكن هذا الالتهاب لا يقتصر على الجهاز العصبي المركزي. نلاحظ التهابًا جهازيًا لدى المرضى في نماذجنا ما قبل السريرية. وقد وجدنا، استنادًا إلى بيانات سابقة جمعناها قبل هذه الدراسة، بالتعاون مع جامعة سيدني في مختبر نيكولاس دزامكو، أن الخلايا الليمفاوية المحيطية أحادية النواة (PBMCs) لدى المرضى الذين يحملون طفرات LRRK2 أو GBA1 أظهرت استجابات متباينة للمحفزات فيما يتعلق باستجاباتها المناعية ووظائفها الليزوزومية.

لكن في تلك البيانات الأولية، كنا ننظر ربما إلى استجابة مناعية أقل فسيولوجية، لأننا كنا في الأساس نأخذ هذه الخلايا أحادية النواة من الدم المحيطي من المرضى، ونزرعها، ونعالجها بأنواع مختلفة من السيتوكينات. وهي طريقة رائعة لتحفيز وتنشيط الجهاز المناعي.

لكننا أردنا الانتقال إلى بعض المحفزات المناعية الأكثر ملاءمةً من الناحية الفسيولوجية، بمعنى أننا أردنا استخدام بكتيريا وفيروسات حقيقية، وفهم كيفية استجابة خلايا المناعة لدى المرضى لها. لأننا نعتقد أن مرض باركنسون يتأثر بتفاعل الجينات مع البيئة فيما يتعلق بتطور عوامل الخطر.

نريدكم أن تفهموا كيف تؤثر هذه الطفرات الجينية على الاستجابة المناعية لمسببات الأمراض البيئية التي يتعرض لها الناس يوميًا. فلماذا الزائفة الزنجارية تحديدًا؟ لمن لا يعرف الزائفة الزنجارية، فهي بكتيريا انتهازية شائعة الوجود في التربة والماء.

كما أنها مصدر رئيسي للعدوى التي قد يتعرض لها المرضى في المستشفيات. لا توجد بالضرورة بيانات وبائية تربط مرض باركنسون بهذه البكتيريا تحديدًا، بمعنى أنه كلما زاد التعرض لها، زاد خطر الإصابة بمرض باركنسون. لكن البيانات التي جمعناها من مختبراتنا خلال السنوات القليلة الماضية، وجدنا أنه، خاصةً مع طفرات جين LRRK2، إذا تم حقن فئران معدلة وراثيًا (مثلًا فئران LRRK2 المعدلة وراثيًا) ببكتيريا الزائفة الزنجارية، فإن طريقة تعامل هذه الفئران وجهازها المناعي مع هذه البكتيريا تختلف اختلافًا جوهريًا عن طريقة استجابة فئران السلالة البرية (مثلًا فئران بلاك 6) لهذه البكتيريا. لذلك أردنا أن نفهم، هل نلاحظ هذا الاختلاف لدى المرضى أيضًا؟

الدكتور ميشيل ماتارازو: يا للعجب! هذه معلومات غزيرة. وهذا مثير للاهتمام حقًا، لأنكم تعملون في مختبركم، ومختبر الدكتور تانسي يعمل على الجهاز المناعي، حيث يتطرقون ليس فقط إلى الالتهاب، بل إلى كيفية استجابة الخلايا المناعية للتحديات الخارجية الموجودة في عالمنا الواقعي. أليس كذلك؟ أعتقد أن هذا نهج مثير للاهتمام للغاية. والآن، حدثني عن الخلفية. لننتقل إلى الدراسة نفسها. لنتحدث عن تصميمها. لقد شملتم مرضى مصابين بطفرات LRRK2 مع طفرة GBA1، ومرض باركنسون مجهول السبب، بالإضافة إلى مجموعة ضابطة من الأصحاء.

قبل أن نتطرق إلى النتائج، هل يمكنك أن تشرح بإيجاز كيف تم اختيار هذه المجموعات وما الذي كنت تهدف إلى مقارنته بينها؟

الدكتورة ريبيكا والينغز: نعم، بالتأكيد. من الواضح أن الأفراد الذين تطوعوا للتبرع بخلايا الدم المحيطية أحادية النواة (PBMCs) لهذه الدراسة كانوا متطابقين في العمر والجنس، لأننا نعلم أن الاستجابات المناعية تختلف باختلاف الأعمار، وكذلك بين الذكور والإناث. وقد تم الحصول على هذه الخلايا تحديدًا من خلال تعاون ممول من مؤسسة مايكل جيه فوكس مع روي ألكالاي في جامعة كولومبيا وتل أبيب، وأليسيا جاريدو في مستشفى برشلونة السريري. وقد تم اختيار هؤلاء الأفراد تحديدًا بناءً على وجود طفرة في جين LRRK2 أو GBA، أو الأفراد المصابين بمرض باركنسون دون وجود طفرة معروفة.

تضمنت معايير الاستبعاد الأفراد المصابين بأمراض المناعة الذاتية المصاحبة، لأن ذلك سيشكل عاملًا مُربكًا للغاية لدراستنا. كما استبعدنا الأفراد الذين يتناولون مضادات الالتهاب الموصوفة طبيًا. أي دواء من شأنه تعديل الجهاز المناعي كان لا بد من استبعاده، لأنه سيشكل عاملًا مُربكًا للغاية ويعيق قدرتنا على تفسير بياناتنا. هذه الورقة البحثية هي ثمرة ست سنوات من التعاون مع أطباء أعصاب مختلفين، حيث قدمنا ​​خلايا الدم المحيطية أحادية النواة (PBMCs) للمرضى، وعملنا بالتعاون مع نيكولاس دزامكو في جامعة سيدني. خلال مراحل مختلفة من هذا المشروع، عملنا على تحسين بروتوكول حفظ هذه الخلايا في بنك حيوي، وتجميدها، ثم شحنها إما إلى جامعة فلوريدا (حيث كنا نعمل على هذه الورقة البحثية) أو إلى جامعة سيدني، لنتمكن من استخلاصها بالتجميد وإجراء فحوصات خارج الجسم الحي عليها. لطالما شكّل هذا الأمر عائقًا أمام تقدّم هذا المجال لفترة طويلة نسبيًا. فخلايا الدم المحيطية أحادية النواة (PBMCs) [00:08:00] لا تستعيد حالتها دائمًا بشكل جيد بعد التجميد، ولا يُمكن حفظها بالتجميد بكفاءة عالية في بعض الأحيان. لذا، كان علينا تحسين هذا البروتوكول لنتمكن من استعادة كمية كبيرة من خلايا الدم المحيطية أحادية النواة (PBMCs) والحفاظ على حيويتها. وقد استغرق هذا الأمر في حد ذاته بضع سنوات لإتقانه والتأكد من إمكانية إجراء هذه التحليلات بالتوازي في معهدين مختلفين، والتأكد من رصد نفس الأنماط الظاهرية، وقدرتنا على تكرار نتائج بعضنا البعض. لذا، كان هذا البحث ثمرة جهدٍ مُخلص.

الدكتور ميشيل ماتارازو: نعم. الآن، قبل الخوض في النتائج، ما الذي توقعته؟ والسؤال الأهم هو: هل توقعت الحصول على نفس النتائج بين LRRK2 وGBA أم أي اختلاف كنت تتوقعه مسبقًا؟

الدكتورة ريبيكا والينغز: هذا سؤال ممتاز. لفهم سياق هذه الخلايا الليمفاوية المحيطية أحادية النواة (PBMCs)، قمنا بزرعها ثم عالجناها إما بمادة حاملة أو ببكتيريا الزائفة الزنجارية. ثم عالجناها أيضًا بمركبات مختلفة تستهدف إما نطاق كيناز LRRK2 أو بمركب معين معروف بزيادة نشاط إنزيم GCase.

لأن هذه الطفرات في جين GBA تُسبب انخفاضًا في النشاط الإنزيمي لإنزيم GCase الذي يُشفّره هذا الجين. لذا، فيما يتعلق بهذه العلاجات المختلفة، وبغض النظر عن الأنماط الظاهرية التي نلاحظها، كنا نعتقد أن هذه العلاجات ستُحسّنها بشكل واضح. وما كنا نتوقع ملاحظته، كما ورد في أبحاث سابقة لمجموعة مات لافوا، الذي لا يزال في جامعة فلوريدا، كإحدى المجموعات التي نشرت هذا، يُظهر أن طفرات LRRK2 قادرة على تعديل نشاط إنزيم GCase.

لذا، يبدو أن الأفراد الذين لا يحملون طفرات في جين GBA1 ولكن لديهم طفرة في جين LRRK2، يعانون أيضًا من تغير في نشاط إنزيم GCase. وبالتالي، هناك نوع من التقارب والتفاعل بين هذين البروتينين، تحديدًا في الليزوزوم. لذا، كنا نتوقع تمامًا أن تُحسّن علاجات هذه الأدوية الأعراض في مختلف مجموعات المرضى.

الدكتور ميشيل ماتارازو: وقبل أن نتطرق إلى النتائج، سأركز قليلاً على المنهجية لأنها مثيرة للاهتمام. من بين الأمور التي لاحظتها [00:10:00] أن جميع حالات LRRK2 تحمل نفس الطفرة، وهي G2019S، بينما في GBA1 كانت هناك أنواع مختلفة من الطفرات.

هل تعتقد أن ذلك يشير إلى بعض التباين أيضاً لأن تلك الطفرات المختلفة لا تقمع نشاط GCase بنفس المستوى؟

الدكتورة ريبيكا والينغز: أجل، أصبتَ كبد الحقيقة. صحيح تمامًا. كما ذكرتَ، مع طفرات LRRK2، تمكّنا من الحصول على جميع حاملي طفرة G2019S. إنها الطفرة الأكثر شيوعًا بين جميع طفرات LRRK2. لذا كان من المنطقي أن يكون لدينا عدد كبير من حاملي G2019S. ولكن للأسف، عند التعامل مع مجموعات المرضى، عليك أن تعمل بما هو متاح.

وكان من الرائع لو استطعنا تصنيف مرضى GBA بناءً على طفرة GBA المحددة لديهم، لأنك محق، فهذه الطفرات تُقلل من نشاط GCase بمعدلات متفاوتة. وقد لاحظنا بالفعل تباينًا كبيرًا بين مرضى GBA، ونعتقد أن السبب الرئيسي في ذلك هو اختلاف طفرات GBA لديهم.

لكن لسوء الحظ، مع العدد المحدود من المرضى الذين تم فحصهم، لم تكن لدينا القدرة الكافية لتصنيفهم حسب الطفرة. بالتأكيد، سيستمر البحث في هذا الأمر لأننا نريد أن نفهم كيف يمكن أن تساهم هذه الاستجابات المناعية المختلفة في التباين الذي نلاحظه في مرض باركنسون، سواء من الناحية السريرية أو المرضية. يركز مختبري ومختبر مالو بشكل كبير على فهم كيف يمكن أن تساهم هذه الاستجابات المناعية المختلفة في التباين الذي نلاحظه في مرض باركنسون، سريريًا ومرضيًا.

لذلك نحن بالتأكيد نريد أن نفهم ما تفعله هذه الطفرات المختلفة لأننا نعتقد أنه ستكون هناك استجابات مختلفة، خاصة في الجهاز المناعي بالتأكيد.

الدكتور ميشيل ماتارازو: حسنًا. نتطلع إلى المزيد من الدراسات التي ستنشرها أنت وفريقك. والآن، لننتقل إلى نتائج هذه الدراسة. ماذا حدث عندما درستم طفرة جين GBA1 والاستجابة المناعية؟

الدكتورة ريبيكا والينغز: سأحاول الإيجاز والتركيز على النقاط الرئيسية، لأنني متأكد من أنكم لاحظتم أثناء قراءتكم لهذه الورقة البحثية وجود العديد من النتائج. لدينا مجموعات بحثية مختلفة، وعلاجات متنوعة، وأنواع مختلفة من الخلايا المناعية. نحن ندرس مؤشرات مختلفة. إنها ورقة بحثية غنية بالنتائج، لذا سأكتفي بعرض النقاط الرئيسية.

من بين الملاحظات الأقل إثارة للدهشة التي لاحظناها، وخاصةً في خلايا الدم المحيطية أحادية النواة لمرضى باركنسون المصابين بجين GBA، زيادة إفراز السيتوكينات في الوسط عند معالجتها ببكتيريا الزائفة الزنجارية. وبالتالي، فقد أظهرت هذه الخلايا استجابة التهابية متزايدة تجاه بكتيريا الزائفة الزنجارية.

لم يكن هذا الأمر الأكثر إثارة للدهشة الذي لاحظناه، إذ تشير العديد من الدراسات إلى وجود استجابة التهابية متزايدة في مرض باركنسون. هناك زيادة في الالتهاب، وقد يُسهم ذلك في الالتهاب العصبي وما يتبعه من تنكس عصبي نلاحظه في الدماغ.

لذا لم يكن ذلك مفاجئًا للغاية. لكن ما كان أكثر إثارة للدهشة هو قلة أنماط إفراز السيتوكينات لدى مرضى LRRK2. في الواقع، لوحظ انخفاض ملحوظ في استجابة بعض السيتوكينات، مثل TNF وIO 10، مقارنةً بالسيتوكينات التي يفرزها مرضى LRRK2. ربما سأتحدث عن هذا لاحقًا عند سؤالكم عن دلالات هذه النتائج. يبدو أن استجابة LRRK2 وGBA كانت مختلفة تمامًا، وهو أمرٌ مثير للدهشة نوعًا ما، نظرًا لمعرفتنا بأن LRRK2 وGBA يتقاربان في مسارات متشابهة جدًا، لكنهما لا يستجيبان بالطريقة نفسها تمامًا، على الأقل تجاه الزائفة الزنجارية.

كان ذلك بحد ذاته مثيرًا للاهتمام. ومن النتائج غير المفاجئة أيضًا أن المركب الذي استخدمناه لزيادة نشاط إنزيم GCase لم يُظهر تأثيرًا يُذكر على مرضى GBA. لاحظنا تغيرات في استجابات السيتوكينات، وتغيرات في مستوى الفسفرة لبروتين RAB10 المعتمد على GBA، وهو ركيزة كيناز LRRK2.

يبدو أن GBA يُعدّل نشاط LRRK2 بطريقة ما في هذه الخلايا المناعية. لكن عند تعريضها لمنشط GCase، لم نلحظ استجابة تُذكر. ومن بين الأسباب المحتملة لذلك، وجود استجابة تعويضية من إنزيمات الليزوزوم الأخرى لمواجهة الخلل الوظيفي الليزوزومي الناتج عن نشاط GCase، وعند تنشيط GCase، نصل تقريبًا إلى حد أقصى. إذ تكون الليزوزومات قد بدأت بالفعل بالتعويض والحفاظ على استقرارها. لذا، فإن وجود منشط GCase لا يُحدث فرقًا كبيرًا.

الأمر المثير للاهتمام حقاً هو أنه عندما أخذنا طفرة LRRK2، أي الخلايا الليمفاوية المحيطية أحادية النواة (PBMCs) الحاملة لطفرة LRRK2، وعالجناها بمنشط GCase، لاحظنا بالفعل استجابات مختلفة. فقد لاحظنا زيادة في التعبير عن MHC2 على الغشاء البلازمي لأنواع فرعية مختلفة من الخلايا الوحيدة.

ولمن قد لا يعرف من المستمعين أن MHC2 هو جين خاص بالفأر، بينما HLA-DR هو جين خاص بالإنسان. إنه مركب عرض المستضد الذي يُعرض على الخلايا العارضة للمستضد. وقد لاحظنا بالفعل زيادة في هذا المركب عند معالجة الخلايا الليمفاوية المحيطية أحادية النواة (PBMCs) الحاملة لطفرة LRRK2 بمنشط GCase هذا.

ونتحدث [00:15:00] عن سبب حدوث ذلك، نظرًا لوجود خلل في الليزوزوم لدى مرضى LRRK2، فإن وجود منشط GCase هذا يحفز هذا النظام ويسمح لهذه المستضدات المختلفة التي تتم معالجتها في الليزوزوم والتي يتم نقلها بعد ذلك إلى غشاء البلازما ليتم عرضها على الخلايا التائية.

نعتقد أن هذا يُحفّز هذا النظام. لذا، كان من المثير للاهتمام حقًا أننا تمكّنا من رؤية ذلك في LRRK2، بينما كان GBA يُظهر تأثيرًا محدودًا لم نتمكّن من ملاحظته. يُشير هذا إلى وجود تداخل معقد للغاية بين هذين البروتينين، وخاصةً عند حدوث طفرات فيهما، وهو ما يتطلب مزيدًا من البحث لفهم آلية هذا التداخل، ولماذا يُحدث تنشيط LRRK2 بواسطة مُنشّطات GCase تأثيرًا معينًا، بينما لا يُحدث نفس التأثير على طفرات GBA التي تحتوي على كمية أقل من GCase.

لقد كانت ملاحظة غريبة وما زلنا نتساءل عنها.

الدكتور ميشيل ماتارازو: نعم. أعتقد أن هذا يفتح المجال لأفكار جديدة وفرضيات جديدة ستؤدي إلى إطلاق مشاريع جديدة. في الواقع، لقد شرحتَ بوضوح تام كيف أن جيني GBA وLRRK2 من الجينات الأكثر ارتباطًا بمرض باركنسون، ولكن من الناحية السريرية، لا يمكن تمييزهما على المستوى الفردي عن مرض باركنسون مجهول السبب. ولكن على مستوى المجموعة، توجد بعض الاختلافات. على سبيل المثال، نعلم أن جين GBA له نمط ظاهري غير حركي مختلف. أما جين LRRK2 فهو عكس ذلك تمامًا من الناحية غير الحركية، حيث يميل المصابون به إلى أن يكونوا أفضل حالًا.

هل تعتقد أن هذه الاختلافات التي تلاحظها من منظور المناعة والالتهاب لها علاقة بالنمط الظاهري؟ فهي لا تختلف فقط من الناحية الظاهرية، بل تختلف أيضًا عند فحص أدمغة الأشخاص المصابين بطفرة LRRK2، على سبيل المثال، حيث يميلون إلى امتلاك كمية أقل من تجمعات ألفا سينوكلين مقارنةً بمرض باركنسون مجهول السبب أو مرض باركنسون المرتبط بطفرة GBA، حيث يُفترض أن يكون السينوكلين هو البروتين الرئيسي المتجمع. وإذا نظرنا إلى البيانات الحديثة باستخدام اختبار بذر ألفا سينوكلين، فسنجد عددًا أعلى قليلًا من مرضى باركنسون مجهول السبب والأشخاص المصابين بطفرة GBA. إذن، هل تعتقد أن الجوانب المرضية والظاهرية لها علاقة بما نراه في الاستجابة المناعية؟

الدكتورة ريبيكا والينغز: بالتأكيد. من الواضح أن كل ما سأقوله الآن مجرد فرضية. إنه مجرد تكهنات، بالطبع. أما بالنسبة للورقة البحثية الأخرى، فقد كان مؤلفها الأول الدكتور جوليان مارك، الذي كان آنذاك طالب دكتوراه في الطب في مختبر مالو، وقد تشرفت بالإشراف عليه عندما كنت باحث ما بعد الدكتوراه معها.

نشر بحثًا آخر قبل هذا البحث بقليل. لم يتضمن بحثنا أي طفرات في جيني LRRK2 أو GBA. شملت الدراسة مرضى باركنسون مجهولي السبب، بالإضافة إلى أفراد مصابين باضطراب سلوك النوم المصحوب بحركة العين السريعة (RBD)، أي اضطراب النوم السلوكي المصحوب بحركة العين السريعة كمجموعة في مرحلة ما قبل ظهور الأعراض. ​​ثم قارنا النتائج بأفراد أصحاء عصبيًا كمجموعة ضابطة. اتبعنا نموذجًا تجريبيًا مشابهًا في هذه التجربة، وتحديدًا [00:18:00]، حيث لم نستخدم البكتيريا، بل استخدمنا السيتوكينات لتحفيز الجهاز المناعي.

لكن ما فعله جوليان هو أنه صنّف الأفراد المصابين بمرض باركنسون، بناءً على ما إذا كانوا مصابين بالمرض في مراحله المبكرة (أي تم تشخيصهم خلال السنوات الخمس الماضية)، أو إذا كانوا مصابين بما كنا نسميه مرض باركنسون المتوسط ​​(أي أنهم مصابون بالمرض منذ عشر سنوات أو أكثر).

لذا كانوا ببساطة في مرحلة مختلفة من التطور السريري. وما وجده، على الأقل فيما يتعلق بطريقة إفراز هذه الخلايا المناعية للسيتوكينات، هو وجود ارتباط وثيق بين كمية السيتوكينات المنتجة ودرجات مقياس UPDRS لهؤلاء الأفراد.

يبدو أنه كلما زاد خلل الجهاز المناعي، زادت الأعراض الحركية السريرية التي تظهر على هؤلاء الأفراد. فهل يعود ذلك إلى اختلافات في الجهاز المناعي نفسه، أم أنه مجرد اختلاف طفيف في أعمارهم؟ فمن الواضح أن الأفراد المصابين بمرض باركنسون المتوسط ​​كانوا أكبر سنًا، وهم من أصيبوا بالمرض في مراحله المبكرة.

هل كان ذلك نتيجة ثانوية لتطور الحركة وتجدد الخلايا العصبية، وتفاقم المرض الذي يؤثر بدوره على الجهاز المناعي؟ ما زلنا غير متأكدين تمامًا، لكن يبدو أن التغيرات في الاستجابة المناعية ترتبط بشكلٍ ما بهذه الأعراض السريرية التي نلاحظها. ونعتقد جازمين أن هذا سيظل صحيحًا عند دراسة طفرات المرضى المختلفة أيضًا.

لذا، إذا كان لدينا أفراد يحملون طفرات في جيني GBA وLRRK2، فإننا نتوقع بالتأكيد أن نرى استجابات مناعية مختلفة تمامًا بناءً على الحالة الجينية والحالة المرضية. ومن بين المشاريع الأخرى التي سنبدأها في مختبري خلال الأشهر القليلة القادمة، محاولة فهم كيفية عمل مؤشرات شيخوخة الجهاز المناعي. قد يبدو مصطلح "شيخوخة الجهاز المناعي" وصفًا فضفاضًا، لكننا في الأساس مهتمون جدًا بشيخوخة الجهاز المناعي وإنهاك الخلايا المناعية، وفكرة وجود استجابة مناعية مكبوتة لدى بعض المرضى. وسندرس هذه الأنماط الظاهرية في طفرات LRRK2 وGBA المختلفة، ومرض باركنسون مجهول السبب، والمقارنة بين الذكور والإناث، لفهم كيفية ارتباط هذه الأنماط المناعية المختلفة بالتطور السريري والمرضي، وكذلك فهم كيفية مساهمتها في هذا التباين.

الدكتور ميشيل ماتارازو: حسنًا، هناك الكثير من العمل الجاري. الآن، من بين الأمور التي تُظهرها النتائج التي توصلتم إليها أن الطفرات الجينية تُؤثر أيضًا على كيفية استجابة الجهاز المناعي لمسببات الأمراض. ما رأيك في دلالة ذلك على دور العدوى أو التعرضات البيئية في مرض باركنسون؟

الدكتورة ريبيكا والينغز: أعتقد أن هذا يُظهر بوضوح وجود تفاعل بين الجينات والبيئة، خاصةً فيما يتعلق بالجهاز المناعي في مرض باركنسون. وأعتقد أن جين LRRK2 مثالٌ ممتازٌ يُؤكد هذه النقطة، حيث نعلم أن طفرات هذا الجين لا تظهر أعراض المرض بنسبة 100%.

ونعلم أن طفرات جين LRRK2 [00:21:00] مرتبطة أيضًا بالعديد من أنواع العدوى المختلفة والأمراض الالتهابية الأخرى، مثل داء كرون والتهاب القولون التقرحي. وقد دُرست هذه الطفرات بشكلٍ مُفصّل في مجال السل. ونعلم أن جين LRRK2 مسؤول وظيفيًا عن الاستجابات المناعية، بما في ذلك الاستجابات للعدوى المختلفة. وأعتقد أن هذا بحد ذاته دليلٌ قويّ يُشير إلى دور العدوى، وهذه الأنواع من المحفزات الالتهابية البيئية، في مرض باركنسون.

لكن كذلك، أعتقد أنه إذا نظرنا فقط إلى البيانات الوبائية، مثل الإنفلونزا الإسبانية على سبيل المثال، حيث نرى أنه عندما حدث ذلك كان هناك ارتفاع كبير في عدد الأفراد الذين تم تشخيص إصابتهم بمرض باركنسون في السنوات اللاحقة، مما يشير إلى أن التعرض للعدوى المزمنة والالتهاب المزمن اللاحق يهيئ بالفعل الأفراد المعرضين للخطر بالفعل، ربما وراثيًا لمرض باركنسون، لتجاوز تلك العتبة لتطوير مرض باركنسون والحصول على هذا التشخيص السريري.

الدكتور ميشيل ماتارازو: [00:22:00] ممتاز. الآن، بالنظر إلى المستقبل، فقد كشفت بالفعل عن بعض المشاريع التي تعمل عليها. ما هي برأيك الأسئلة الرئيسية التالية التي يجب معالجتها بعد هذا العمل؟

الدكتورة ريبيكا والينغز: لا، بالتأكيد. أحد أهم المواضيع التي يركز عليها مختبري ومختبر مالو هو كيفية استهداف الجهاز المناعي، وتحديد الفئات المستهدفة، وتوقيت ذلك. لقد ذكرتُ إحدى أوراق جوليان البحثية الأخرى التي تناولنا فيها الأفراد المصابين باضطراب سلوك النوم الريمي (RBD) وقارنّا حالتهم بحالة الأفراد المصابين بمرض باركنسون في مراحله المبكرة أو المتوسطة.

وما لاحظناه كان مثيرًا للاهتمام حقًا، وقد غيّر نظرتي إلى الالتهاب في مرض باركنسون. وجدنا أن الأفراد المصابين باضطراب سلوك النوم الريمي (RBD) لديهم استجابة مناعية التهابية مفرطة تجاه مختلف المنشطات المناعية. ولكن عند الانتقال من اضطراب سلوك النوم الريمي إلى دراسة مرضى باركنسون في مراحله المبكرة والمتوسطة، واستجابات خلايا الدم المحيطية أحادية النواة (PBMCs) المناعية، لاحظنا نوعًا من فرط التنشيط يتبعه تثبيط تدريجي، حيث يُلاحظ تنشيط هائل للجهاز المناعي في اضطراب سلوك النوم الريمي.

لكن مع تطور الحالة من اضطراب سلوك النوم الريمي إلى المراحل المبكرة من مرض باركنسون ثم إلى المراحل المتوسطة، يصبح الالتهاب أكثر فأكثر كبحًا. وكان هذا مفاجئًا للغاية، لأننا نعتقد أن الكثيرين في هذا المجال ينظرون إلى الالتهاب على أنه حالة مفرطة النشاط، أي أنه يزداد، وأنه شيء يجب كبحه.

يجب القضاء عليه. ولهذا السبب، اتخذت العديد من العلاجات السريرية التي وصلت إلى المرحلة الثانية من التجارب السريرية نهجًا مثبطًا ومضادًا للالتهابات. لكن لم تُسفر أي من هذه التجارب عن نتائج واعدة. أعتقد، وفرضية مختبري بأكمله، أننا كنا ننظر إلى الالتهاب بطريقة خاطئة. يبدو أنه في السنوات البادرية التي تسبق مرض باركنسون، نعم، يحدث التهاب جهازي مزمن. وهناك استجابات مناعية مفرطة الالتهاب محتملة. لكن هناك أمر يحدث [00:24:00] في جسم الإنسان، في مواجهة الالتهاب المزمن بشكل عام. ثم إذا جمعنا ذلك مع جهاز مناعي متقدم في السن، والذي يصبح بطبيعة الحال أكثر ضعفًا مع تقدمنا ​​في العمر.

سيتكيف الجهاز المناعي. سيحاول دائمًا تعديل استجاباته لمنع إلحاق الضرر بالجسم، لأن أولويته هي حماية الجسم. لذا، إذا تعرض الجسم لالتهاب مزمن، وحدث فرط نشاط لسنوات طويلة، فسيتكيف الجهاز المناعي مع مرور الوقت، وسيعوض ذلك بكبح نفسه.

والكثير من أبحاثي التي أجريتها كباحثة ما بعد الدكتوراه مع مالو والتي أعمل عليها الآن في مختبري الخاص تشير إلى أنه قد يكون هناك بالفعل تثبيط للجهاز المناعي يحدث لدى الأفراد المصابين بمرض باركنسون، وعندما أقول ذلك، ينظر إلي بعض الناس باستغراب ويقولون: ماذا تقصد؟

هذا ليس ما كان يُقال في هذا المجال خلال العقدين الماضيين، ولكن يبدو أن هناك عجزًا لدى جهاز المناعة لدى مرضى باركنسون في التخلص من الالتهاب، وهذه هي المشكلة. يبدو أن هناك التهابًا مزمنًا منخفض الدرجة موجودًا دائمًا، ولكن عند تعرضهم لعدوى، أو تنشيط السيتوكينات، أو أي تحدٍّ مناعي آخر، يبدو أن هناك عجزًا شبه تام في الاستجابة والتخلص من الالتهاب اللاحق، مما يعني أن الالتهاب المزمن يبقى لفترة طويلة. لذا، بدلًا من محاولة تثبيط جهاز المناعة الذي قد يكون مُثبَّطًا بالفعل، فإن نهج مختبري - ونحن نحاول فهم ما إذا كانت هذه طريقة علاجية فعّالة لاستهدافه في مرض باركنسون - لا نريد تنشيط جهاز المناعة، بل تجديده.

أعتقد أن الكلمة الأنسب لوصف حالته هي محاولة إعادته إلى حالة التوازن حيث يكون قادراً على الاستجابة للتحديات المناعية بالطريقة التي كان عليها عندما كان أصغر سناً.

الدكتور ميشيل ماتارازو: لذا بدلاً من استخدام مرحلة الالتهاب المفرط تلك كنافذة لقمعها، فإن ذلك يعني تجنب قمعها لاحقاً.

الدكتورة ريبيكا والينغز: نعم. إذن، هنا يبرز السؤال: متى نستهدفه وكيف نستهدفه؟ وهذه طريقة مبسطة للغاية لوصف الأمر، لكنني أفكر فيه كالتالي: إذا كنا نفكر في استهداف الجهاز المناعي لدى الأفراد المعرضين لخطر الإصابة بمرض باركنسون، أي في المراحل البادرية حيث يوجد فرط نشاط يسبب هذا الالتهاب المزمن.

في هؤلاء الأفراد، من المنطقي تمامًا محاولة تثبيط جهاز المناعة للتخلص من الالتهاب المزمن. ولكن يبدو، على الأقل في سياق بحثي، أن معظم تركيزي البحثي حاليًا منصبّ على طفرات جين LRRK2. لذا، ما زلنا غير متأكدين تمامًا مما إذا كان هذا الأمر ذا صلة بطفرات جينية أخرى أو بمرض باركنسون مجهول السبب أو العرضي.

لكن يبدو على الأقل مع طفرات LRRK2 التي كنا ندرسها في مختبري، أنه بمجرد ظهور مرض باركنسون وظهور الأعراض السريرية وتلقيهم التشخيص، يبدو أن الجهاز المناعي لديه بالفعل هذا النوع من النمط الظاهري الكابت.

لذا، من المحتمل ألا يكون استخدام هذا النهج المضاد للالتهابات [00:27:00] مناسبًا مع هؤلاء الأفراد، بل سيتعين تجربة علاج بديل لإعادة جهاز المناعة إلى حالة وظيفية جيدة، وذلك عن طريق... لا أريد أن أقول زيادة النشاط، لأنك لا تريد زيادة نشاط جهاز مناعة مختل وظيفيًا بالفعل.

ها قد انتهينا. نعم.

الدكتور ميشيل ماتارازو: حسنًا. بيكي، شكرًا جزيلًا لكِ. لو طُلب منكِ اختيار رسالة واحدة ترغبين في أن يستفيد منها الطبيب أو الباحث المهتم بهذا المجال من دراستكِ وعملكِ، فماذا ستكون؟

الدكتورة ريبيكا والينغز: أريد أن يفهم الناس أن الجهاز المناعي المحيطي يُساهم في مرض باركنسون. تشير الكثير من أبحاثنا الآن إلى أن الالتهاب الجهازي في مرض باركنسون وغيره من الأمراض التنكسية العصبية هو العامل المسبب. لا يقتصر الأمر على الالتهاب العصبي داخل الجهاز العصبي المركزي فحسب، بل يحدث أيضًا خارج الدماغ، وهو ما أعتقد أنه يفتح آفاقًا واسعة من التطبيقات العلاجية المحتملة.

يُعدّ استهداف الجهاز المناعي خارج الدماغ أسهل بكثير من استهداف الجهاز المناعي داخل الدماغ. لذا، إذا استطعنا فهم كيفية مساهمة الجهاز المناعي المحيطي في هذه الأمراض، وكيف يُمكننا استهدافه في سياق المرض، أعتقد أن ذلك سيفتح آفاقًا أوسع للعلاجات المتاحة.

الدكتور ميشيل ماتارازو: حسناً، بيكي، شكراً جزيلاً لكِ على انضمامكِ إليّ اليوم. لقد كانت مناقشة رائعة حقاً حول موضوع بالغ الأهمية، ولكنه لم يُتناول بشكل كافٍ ولم يُفهم جيداً. هذا ما أود قوله. 

الدكتورة ريبيكا والينغز: شكراً جزيلاً. لقد كان من دواعي سروري.

الدكتور ميشيل ماتارازو: حسنًا، لقد ناقشنا الورقة البحثية التي تحمل عنوان "طفرات LRRK2 وGBA1 المرتبطة بمرض باركنسون تعدل الاستجابة المناعية الطرفية لبكتيريا الزائفة الزنجارية" والمنشورة في مجلة اضطرابات الحركة.

لذا أدعوكم بكل تأكيد للاطلاع عليه، وشكراً لكم على حسن استماعكم. [00:29:00] [00:30:00]