در حال حاضر، مطالعات ژنتیکی اختلالات روانپزشکی و عصبی، بسیاری از ژن‌های خاص را شامل می‌شود اما هنوز قادر به ایجاد ارتباط علمی از ژن‌ها به جمعیت و مدارهای سلولی نیستیم. این اطلس سلولی جدید با ارائه‌ی تنوع قابل توجه سلول‌ها در مغز، نقطه شروعی برای مطالعه‌ی چگونگی تأثیر ژن‌ها در بروز اختلالات عصبی و روانپزشکی خواهد بود؛ چراکه مشخص نیست کدام ژن‌ها، کدام نوع از سلول‌ها در سطح مغز و کدام عملکرد سلولی با بیماری و سلامت ارتباط داشته و چگونگی ارتباط آن‌ها با بیماری‌ها مبهم است.
محققان یک اطلس سلولی از مغز موش تهیه کرده‌اند، که پروفایل‌های بیان ژن حدود ۷۰۰۰۰۰ سلول‌های منفرد موجود در نه منطقه عمده مغز از جمله قشر پیشانی و خلفی، هیپوکمپ، مخچه، تالاموس، جسم مخطط و جسم سیاه را پوشش می‌دهد.
تیم تحقیقاتی برای تجزیه و تحلیل بسیاری از سلول‌ها از یک روش توالی سلولی RNA تک سلولی به نام Drop-Seq و با استفاده از پروتئین بالا استفاده کردند. درابتدا، علی رغم دشواری در جداکردن اتصالات سلولی در مدل‌های بزرگسال، این تیم با تلاش برای نشان دادن تنوع سلولی در این بافت‌ها، سلول‌های منفرد را از مغز موش بالغ جمع‌آوری کردند، به طوری که نشان‌دهنده تنوع سلولی باشد. پروتکل اجرایی مورد نیاز برای جداکردن سلول‌ها برای هر منطقه از مغر تخصصی شده بود.
این تیم همچنین از یک چارچوب محاسباتی جدید برای تجزیه و تحلیل داده‌های خود استفاده کرد که بر اساس تجزیه و تحلیل جزء مستقل (ICA) می‌باشد، و محققان را قادر می‌سازد که به راحتی انواع مختلف سیگنال‌های بیولوژیکی را تشخیص داده و مقایسه کند.
محققان با تجزیه و تحلیل الگوهای بیان ژن و با استفاده از Drop-Seq در داده‌های خود، ۵۶۵ توده‌ی مختلف سلول، از جمله طیف گسترده‌ای از نورون‌ها و انواع سلول‌های غیرنورونی، از جمله گلیال، ایمنی و انواع سلول‌های خونی را شناسایی کردند. برای مثال، داده‌ها نشان‌دهنده‌ی وجود یک زیرمجموعه نادر از نورون‌ها بود که این تیم مطالعاتی آن را “ناهنجاری‌های غیرعادی” یا “eSPNs” نامید که در جسم مخطط قرار دارد و با SPN تفاوت داشته و در بروز اختلالات نوروژنیک مانند هانتینگتون و پارکینسون درگیر می‌باشد.
همچنین این داده‌ها به محققان این امکان را می‌دهد که هردو نوع از رونویسی‌های معمول و نادر را در داخل و بین انواع سلول‌ها و مناطق مغز جستجو کنند. به عنوان مثال، یک برنامه ژنتیکی به نام neurofilament کشف شد که به نظر می‌رسید در آشکارسازی و عملکرد آکسون‌ها مانند تولید بازوهای طولانی آن‌ها دخیل می‌باشد.
این تیم براساس داده‌های جمع‌آوری شده، با ارائه‌ی یک نسخه کامل برای هر یک از ۹ منطقه مغزی مورد مطالعه، با فراهم‌آوردن یک جدول جستجو برای مشخص ساختن محل ژنی که با بیماری‌ها ارتباط دارد، مبنایی را برای مطالعه ژن‌های مرتبط با اختلالات روانپزشکی و عصبی در مدل‌های مبتنی بر موش در اختیار خواهند گذاشت.
✅ لینک خبر
✅ لینک مقاله
