الورشة في أوج عملها: الخلايا العصبية تمدّ استطالاتها كما يضع البنّاء الجدران حجرًا فوق حجر. لكن خطأً تسلّل إلى المخططات. فبروتين تاو، الذي يعمل عادةً كسقالات للهيكل الخلوي، يبدأ في نسخته المتحوّلة بإملاء أبعاد خاطئة. وفي دماغ ذبابة الفاكهة، حيث يعمل تاو البشري ذو الطفرة P301L منذ الولادة، يخرج البناء معوجًّا قبل أن يسكنه أحد.
كان يُعتقد سابقًا أن اعتلالات تاو أمراض تصيب الدماغ الناضج: يتراكم البروتين، وتموت الخلايا العصبية، فيحلّ الخرف. لكن العمل الجديد على ذبابة الفاكهة يُظهر أن تاو المتحوّل P301L يضرب الدماغ النامي بمعزل عن دوره في التنكّس. ففي الذباب الذي يُعبّر عن هذا البروتين منذ لحظة الفقس، لا تشكّل محاور خلايا كينيون الفصوص الطبيعية للأجسام الفطرية، وهي مراكز التعلّم والذاكرة. أما إذا شُغِّل التعبير في مرحلة البلوغ فقط، فلا يظهر العيب. أي أن البروتين يخرّب مرحلة البناء تحديدًا.
لكن هناك خبر سار أيضًا: يمكن إصلاح عيب البناء. فقد حجب العلماء مستقبل السيروتونين 5-HT7، وهو «صافرة المشرف» الجزيئية التي تنقل الإشارات داخل الخلية. وقد أنقذ الكبت الجيني أو الدوائي لهذا المستقبل الذباب من العيوب السلوكية والبنائية، كما قلّل من تراكم الأشكال المرضية لتاو. والذباب الحامل للبروتين المتحوّل، بعد تلقّيه الحجب، عاش أطول، ونام أفضل، وتسلّق للأعلى شبه الأصحاء.
يغيّر هذا العمل تصوّرنا عن اللحظة التي يبدأ فيها المرض. فقد كان الباحثون يبحثون عن إشارات مبكرة في الدماغ الناضج، أما الآن فيتّضح أن نافذة التدخّل تُفتح قبل الأعراض بوقت طويل، في مرحلة لا تزال فيها الدوائر العصبية قيد التمديد. ويتيح النموذج على ذبابة الفاكهة فحص الأدوية والجينات المعدِّلة بسرعة. ويمكن مستقبلًا دراسة مسارات الإشارة التي ينشّطها مستقبل 5-HT7 في الخلايا العصبية بدقة، والعثور على أهداف أكثر تخصّصًا. وكذلك التحقّق مما إذا كان الأثر الوقائي قائمًا لدى الفئران المصابة باعتلال تاو.
بناء الدماغ ليس حدثًا عابرًا، بل عملية تستمر مدى الحياة. وخطأ في المخططات، يُرتكب في البداية، قد لا يظهر إلا بعد عقود. لكن إذا اكتُشف وأُصلح في الوقت المناسب، فإن البناء يصمد.
سُمّيت الأجسام الفطرية في ذبابة الفاكهة بهذا الاسم لشبهها بقبعة الفطر. وهي تتكوّن من بضعة آلاف من العصبونات فقط، لكنها مسؤولة عن سلوك معقّد يشمل التعلّم والذاكرة. وفي الذباب الحامل لتاو المتحوّل قد تغيب هذه البنى تمامًا، مع بقاء العصبونات نفسها حيّة.
فكرة أن التنكّس العصبي يبدأ قبل الأعراض بوقت طويل تتقاطع مع رواية دانيال كيز «زهور لألجيرنون»، حيث يُصوَّر التدهور الذهني للبطل كتحلّل تدريجي لوصلات عصبية تشكّلت يومًا.
لم يُنشر على arXiv. هنا صفحته وملف PDF والصياغة الشكلية: يمكنك التحقق بنفسك، لا مجرد قراءة تحليلنا.