ويمكّن هذا النهج الجديد الباحثين أيضا من قياس آثار الأدوية المحتملة على مرضى ألزهايمر، ما يفتح اتجاهات جديدة لأبحاث مرض ألزهايمر وتطوير الأدوية.

وعلى الرغم من دراسة الآليات المرضية لألزهايمر لعقود، إلا أن المرض ما يزال غير قابل للشفاء. وأحد الأسباب هو أن مناهج البحث التقليدية لديها قدرة محدودة على تحديد الأهداف الجزيئية لتطوير الأدوية.

ويفحص تحليل المسار الجزيئي والمرضي بشكل عام أدمغة مرضى ألزهايمر كوحدة واحدة، والتي عادة ما تقلل من مساهمة أنواع خلايا الدماغ المختلفة في مرض ألزهايمر وأي تشوهات فيها. وهذا هو الحال بشكل خاص مع أنواع الخلايا الأقل شيوعا مثل الخلايا الدبقية الصغيرة (الخلايا المناعية المقيمة في الدماغ) والخلايا الوعائية العصبية (على وجه التحديد الخلايا البطانية)، والتي تمثل أقل من 5% و1% فقط من إجمالي عدد خلايا الدماغ، على التوالي.

ومع ذلك، فإن فريقا بقيادة البروفيسورة نانسي إيب، نائب الرئيس للبحث والتطوير، ومديرة مختبر State Key Laboratory of Molecular Neuroscience، وأستاذة علوم الحياة في Morningside في جامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا، تحايل على هذه المشكلة وحدد العديد من الأهداف الجزيئية المحتملة الجديدة في الخلايا البطانية والخلايا الدبقية الصغيرة لتطوير عقار ألزهايمر.

وفحص الفريق وظائف أنواع معينة من الخلايا في أدمغة مرضى ألزهايمر بعد الوفاة، وهو أمر مستحيل عادة مع الأساليب التقليدية، باستخدام تحليل النسخ المتطور أحادي الخلية، والذي يمكن استخدامه لتوصيف التغيرات الجزيئية في الخلايا الفردية.

وحدد التحليل أنواعا فرعية من الخلايا والمسارات المرضية المرتبطة بألزهايمر، ما يسلط الضوء على مجموعة سكانية فرعية معينة من الخلايا البطانية الموجودة في الأوعية الدموية في الدماغ. ووفقا لذلك، اكتشف الفريق أن زيادة تولد الأوعية (تكوين أوعية دموية جديدة من الأوعية الحالية) وتنشيط الجهاز المناعي في مجموعة فرعية من الخلايا البطانية يرتبطان بطريقة تطور مرض ألزهايمر، ما يشير إلى وجود صلة بين عدم انتظام الأوعية الدموية ومرض ألزهايمر.

وحدد الباحثون أيضا أهدافا جديدة لاستعادة التوازن العصبي (القدرة على الحفاظ على حالة داخلية مستقرة نسبيا على الرغم من التغييرات الخارجية) في مرضى ألزهايمر.

واستفاد الفريق أيضا من تحليل النسخ أحادية الخلية لدراسة الآلية التي يمارس بها السيتوكين إنترلوكين 33 (IL-33)، وهو بروتين مهم للإشارات المناعية، إجراءات مفيدة، ما يجعله تدخلا علاجيا محتملا.

ووجد الباحثون أن IL-33 يقلل من الأمراض الشبيهة بمرض ألزهايمر عن طريق تحفيز تطوير نوع فرعي معين من الخلايا الدبقية الصغيرة التي تساعد على إزالة بروتين أميلويد بيتا، وهو بروتين عصبي موجود في أدمغة مرضى ألزهايمر.

ويعد الفريق الأول الذي يحصل على بيانات عن الآليات التي تتحول من خلالها الخلايا الدبقية الصغيرة إلى حالة بلعمية تستهلك بيتا أميلويد، وهي آلية خلوية رئيسية لإزالة مسببات الأمراض.

وأوضح البروفيسور إيب أن "تركيب الخلايا المعقدة وغير المتجانسة داخل الدماغ يجعل من الصعب دراسة آليات المرض. لقد مكننا تقدم تقنية الخلية الواحدة من تحديد أنواع فرعية محددة من الخلايا والأهداف الجزيئية، وهو أمر بالغ الأهمية لتطوير تدخلات جديدة لمرض ألزهايمر".