جوائز McKnight $1.2 مليون لدراسة اضطرابات الدماغ

اختار صندوق McKnight Endowment Fund for Neuroscience أربعة مشاريع لتلقي جوائز البيولوجيا العصبية لاضطرابات الدماغ لعام 2023. سيبلغ إجمالي الجوائز $1.2 مليون للبحث في بيولوجيا أمراض الدماغ، حيث يحصل كل مشروع على $100000 سنويًا في كل سنة من السنوات الثلاث القادمة ليصبح المجموع $300000 ممول لكل مشروع.

تدعم جوائز البيولوجيا العصبية لاضطرابات الدماغ (NBD) الأبحاث المبتكرة التي يجريها علماء أمريكيون يدرسون الآليات البيولوجية للاضطرابات العصبية والنفسية. تشجع الجوائز التطبيقات التعاونية ومتعددة التخصصات التي يمكن أن تؤدي إلى اكتشافات مخبرية حول الدماغ والجهاز العصبي وبالتالي التشخيص والعلاجات لتحسين صحة الإنسان.

مجال إضافي للاهتمام هو مساهمة البيئة في اضطرابات الدماغ. يعد الإجهاد البيئي في الحياة المبكرة عاملاً قوياً في التخلص من الاضطرابات العصبية والنفسية اللاحقة. تشير الدراسات إلى أن المجتمعات الملونة معرضة بشكل أكبر لهذه الضغوطات، والتي تتراوح بين البيئية (مثل المناخ والتغذية والتعرض للمواد الكيميائية والتلوث) إلى الاجتماعية (مثل الأسرة والتعليم والإسكان والفقر). من منظور سريري، يعد فهم كيفية مساهمة العوامل البيئية في الإصابة بأمراض الدماغ أمرًا ضروريًا لتطوير علاجات فعالة.

قال مينغ جو، دكتوراه في الطب، دكتوراه، رئيس لجنة الجوائز وأستاذ علم الأعصاب وعلم الأدوية في جامعة ستانفورد: "إن مجموعة الحاصلين على جائزة McKnight Neurobiology of Brain Disorders لهذا العام هم في طليعة أبحاث الدماغ وقد حققوا بالفعل بعض الاكتشافات المذهلة". كلية الطب بجامعة كاليفورنيا في ديفيد جيفن. "إن العمل الذي يقومون به لديه القدرة على أن يؤدي إلى علاجات لمرض التصلب الجانبي الضموري والصرع والسمنة وسرطان الدماغ - وهي أمراض مدمرة تؤثر على ملايين الأشخاص في جميع أنحاء العالم."

الجوائز مستوحاة من اهتمامات William L. McKnight، الذي أسس مؤسسة McKnight في عام 1953 وأراد دعم الأبحاث حول أمراض الدماغ. أنشأت ابنته، فيرجينيا ماكنايت بينغر، ومجلس إدارة مؤسسة ماكنايت برنامج ماكنايت لعلم الأعصاب تكريمًا له في عام 1977.

يتم منح جوائز متعددة كل عام. الفائزون الأربعة لهذا العام هم:

ومع تلقي 164 خطاب نوايا هذا العام، تعتبر الجوائز تنافسية للغاية. تقوم لجنة من العلماء المتميزين بمراجعة الرسائل وتدعو عددًا قليلاً من الباحثين لتقديم مقترحات كاملة. بالإضافة إلى الدكتور جو، تضم اللجنة سو أكرمان، دكتوراه، جامعة كاليفورنيا، سان دييغو؛ سوزان الأحمري، دكتوراه في الطب، دكتوراه، كلية الطب بجامعة بيتسبرغ؛ أندريه فينتون، دكتوراه، جامعة نيويورك؛ توم لويد، دكتوراه في الطب، دكتوراه، كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز؛ وهاري أور، دكتوراه، جامعة مينيسوتا.

الموعد النهائي لخطابات النوايا ل جوائز 2024 هو 1 نوفمبر 2023.

حول صندوق McKnight Endowment للعلوم العصبية

صندوق McKnight Endowment for Neuroscience هو منظمة مستقلة تمولها فقط مؤسسة McKnight في مينيابوليس ، مينيسوتا ، ويرأسها مجلس من علماء الأعصاب البارزين من جميع أنحاء البلاد. دعمت مؤسسة McKnight أبحاث علم الأعصاب منذ عام 1977. أنشأت المؤسسة صندوق الوقف في عام 1986 لتنفيذ واحدة من نوايا مؤسس وليام L. McKnight (1887-1978) ، واحدة من القادة الأوائل لشركة 3M.

بالإضافة إلى جوائز البيولوجيا العصبية لاضطرابات الدماغ، يوفر صندوق الوقف أيضًا تمويلًا سنويًا للجوائز من خلال جوائز McKnight Scholar، لدعم علماء الأعصاب في المراحل الأولى من حياتهم المهنية البحثية.

جوائز البيولوجيا العصبية من اضطرابات الدماغ

جونجي قوه، دكتوراه.، أستاذ مساعد في علم الأعصاب، كلية الطب بجامعة ييل، نيو هيفن، كونيكتيكت

آلية ووظائف تكرار الإعفاء الذاتي للتوسع في C9orf72 ALS / FTD

على الرغم من تعقيد عملية تكرار الحمض النووي، إلا أنه في بعض الأحيان تحدث أخطاء. ترتبط بعض الأمراض العصبية بنوع معين من الخطأ يسمى توسع تكرار النوكليوتيدات (NRE)، حيث يتم تكرار جزء قصير من الحمض النووي مرارًا وتكرارًا بمئات أو أكثر من النسخ. عندما تحدث هذه التكرارات في مسائل الجينوم: خلال خطوة حاسمة في التعبير الجيني تسمى ربط الحمض النووي الريبي (RNA)، يتم ضم قطع معينة فقط (إكسونات) من الحمض النووي الريبي (DNA) المنقول من الحمض النووي معًا لتصبح الحمض النووي الريبي المرسال النهائي، في حين أن تسلسلات الحمض النووي الريبي المتبقية (الإنترونات) بين الإكسونات سيتم تقسيمها.

ومع ذلك، في بعض الحالات، لا يتم تفكيك الإنترونات التي تحتوي على NREs، ولكنها تتمكن من إصدار تعليمات لصنع مجموعة متنوعة من البروتينات المتكررة الضارة بالخلايا العصبية. أحد الأمثلة المعروفة هو الإنترون NRE داخل جين يسمى C9orf72، وهو السبب الوراثي الأكثر شيوعًا للتصلب الجانبي الضموري (ALS، أو مرض لو جيريج) والخرف الجبهي الصدغي (FTD). يأمل الدكتور جو في بحثه أن يكشف كيف يعطل هذا الإنترون NRE ربط الحمض النووي الريبي (RNA) ويسبب إنتاج بروتينات متكررة سامة.

سيقوم Guo وفريقه أولاً باختبار مجموعة متنوعة من طفرات NRE لمعرفة أي منها قادر على تغيير نمط الربط حتى يتمكن الإنترون من الهروب من التدهور. هدفهم الثاني هو اختبار الفرضية القائلة بأن هذه التغييرات في نمط الربط ضرورية لـ C9orf72 NRE RNA لزيادة تصديرها من نواة الخلية إلى السيتوبلازم وتوجيه صنع بروتينات متكررة سامة. أخيرًا، سوف يستكشف بحثهم إمكانية أن الاختلافات بين الطرق التي تربط بها كل خلية RNAs الخاصة بها قد تفسر سبب كون أنواع معينة من الخلايا العصبية مثل الخلايا العصبية الحركية أكثر عرضة للإصابة بمرض التصلب الجانبي الضموري.

جولييت ك. نولز، دكتوراه في الطب، دكتوراه, أستاذ مساعد في طب الأعصاب، كلية الطب بجامعة ستانفورد، بالو ألتو، كاليفورنيا

يتشابك العصبون مع OPC في الميالين التكيفي وغير القادر على التكيف

من خلال دورها كطبيبة أطفال متخصصة في مرض الصرع، ترى الدكتورة نولز بشكل مباشر كيف يتم تجربة هذا الاضطراب العصبي (في الواقع مجموعة من العديد من الأمراض المرتبطة ولكن المتميزة) وكيف يتطور. باعتبارها عالمة أعصاب، لديها الفرصة للمساعدة في اكتشاف كيف ولماذا. تركز نولز وفريقها أبحاثهم على دور نشاط الخلايا العصبية في تكوين الميالين لدى المرضى الذين يعانون من الصرع المعمم، وهو شكل شائع من المرض يتميز بوجود نوبات ونوبات غيابية.

الميالين هي العملية التي يتم من خلالها تغليف محاور (إسقاطات) الخلايا العصبية بالمايلين، مما يعزز سرعة نقل الإشارات المحورية، ويجعل الشبكات العصبية أكثر كفاءة. تتضمن العملية الخلايا السلفية قليلة التغصن (OPCs) التي يمكن أن تتطور إلى خلايا قليلة التغصن، وهي الخلايا التي تنتج المايلين. في بحث سابق، اكتشف نولز أن النشاط العصبي لنوبات الغياب يعزز تكوين الميالين في دائرة النوبات، مما يجعلها أكثر كفاءة. ويبدو أن هذا يؤدي إلى زيادة في تكرار النوبات الغيابية وشدتها؛ عندما منعت نولز وفريقها استجابة الـ OPCs للنشاط العصبي، لم تحدث الميالين الناجم عن النوبات، ولم تتقدم النوبات.

سوف يستكشف بحث نولز الجديد الآن كيفية حدوث ذلك وتحديد الأساليب الممكنة للعلاجات المستقبلية. أحد الأهداف هو توثيق الخلايا العصبية مع نقاط الاشتباك العصبي OPC في كل من نماذج الفأر المصابة بالصرع والفئران السليمة. الهدف الثاني هو مقارنة النشاط التشابكي بين الخلايا العصبية وOPC والتعبير الجيني التشابكي في الفئران السليمة أو المصابة بالصرع - مع التركيز بشكل خاص على كيفية اختلاف تكوين الميالين الناتج عن النوبة عن ذلك الذي يتم تعزيزه عن طريق التعلم. الهدف الثالث هو استكشاف كيف يؤثر تعطيل مستقبلات ما بعد التشابك في الخلايا الدبقية قليلة التغصن على تطور الصرع، ليس فقط من حيث النوبات، ولكن أيضًا الأعراض ذات الصلة، مثل اضطراب النوم والضعف الإدراكي، وكلاهما شائع لدى الأفراد المصابين بالصرع.

أخيلا راجان, دكتوراه ، أستاذ مشارك، قسم العلوم الأساسية، مركز فريد هاتشينسون للسرطان، سياتل، واشنطن

إشارات الميتوكوندريا في الدماغ الشحمية وتأثيرها على وظائف المخ

يعد التواصل بين الأعضاء والدماغ أمرًا بالغ الأهمية لبقاء الحيوان وصحته. تخبر الإشارات الدماغ عندما يحتاج الجسم إلى المزيد من الطاقة، أو عندما يكون جائعًا، أو يحتاج إلى النوم، أو الحركة، أو أداء عدد لا يحصى من المهام الأخرى. لكن الأبحاث الحديثة كشفت أن التواصل يمكن أن يشمل أكثر من مجرد الهرمونات، إذ يمكن أيضًا نقل حزم من المواد إلى خلايا الدماغ. تركز أبحاث الدكتور راجان على ظاهرة الخلايا الدهنية (الخلايا الشحمية) التي ترسل أجزاء من الميتوكوندريا - العضيات داخل الخلايا التي تولد الطاقة، من بين أدوار أخرى - إلى الدماغ، وكيف يؤثر ذلك على وظائف المخ.

وقد وجدت الأبحاث السابقة أنه عندما تصل هذه القطع من الميتوكوندريا إلى الدماغ، فإنها تجعل نموذج الذبابة يعمل فريق راجان مع المزيد من الجوع، وخاصة بالنسبة للأطعمة عالية السكر، مما يعزز دورة السمنة وإرسال المزيد من المواد. هناك علاقة معروفة بين السمنة ومجموعة من الاضطرابات العصبية، بما في ذلك اضطرابات النوم والتدهور المعرفي، ويأمل هذا البحث الجديد في تسليط الضوء على هذه الروابط وربما تحديد أهداف للعلاجات المستقبلية.

من خلال العمل مع نموذج الذبابة، تهدف راجان وفريقها إلى تحديد كيفية وصول هذه الأجزاء من الميتوكوندريا إلى الخلايا العصبية في الدماغ دون أن تتحلل؛ ماذا يحدث عندما تتكامل هذه الأجزاء من ميتوكوندريا الخلايا الدهنية مع الميتوكوندريا العصبية، وتحديدًا كيف تغير سلوك الحيوان فيما يتعلق بالنوم والتغذية؛ وما تأثير هذه العملية على صحة الخلايا العصبية بشكل عام. سيستفيد البحث من التلاعب الجيني الدقيق للغاية الذي يتفوق فيه مختبر راجان، ويتضمن رؤى متعددة التخصصات يقدمها أعضاء فريق المختبر، ويستخدم غرف فسيولوجيا الحشرات المتقدمة التي تسمح للفريق بتوثيق التغذية والتغيرات في السلوك على مستوى غير متاح للأجيال السابقة. من الباحثين.

حمسة فينكاتيش, دكتوراه ، أستاذ مساعد في طب الأعصاب، مستشفى بريجهام والنساء وكلية الطب بجامعة هارفارد، بوسطن، ماساتشوستس

البيولوجيا العصبية للورم الدبقي: فهم الدوائر العصبية الخبيثة التي توجه نمو الورم

تمت دراسة السرطانات، بما في ذلك أورام الدماغ، تقليديًا على المستوى الخلوي أو الجزيئي. يعالج الباحثون أسئلة مثل ما هي المجموعات الفرعية من الخلايا المعنية، وكيف تتحور، وماذا يمكننا أن نفعل لتلك الخلايا الخبيثة لجعلها تتوقف عن التكاثر؟ يهتم الدكتور فينكاتيش بالنظر في كيفية مشاركة الجهاز العصبي أيضًا في تطور السرطان، وقد اكتشف بالفعل أن الخلايا العصبية تشكل اتصالات متشابكة مع الخلايا السرطانية.

تدرس فينكاتيش ومختبرها كلاً من أورام الدماغ الأولية والثانوية، لكن لديهم أدلة على أن هذه النتائج تنطبق على السرطان في أجزاء أخرى من الجسم. إن إدراك أن الأورام تتفاعل مع الخلايا العصبية، ولا تقتل الأعصاب فقط كما كان يُعتقد سابقًا، قد فتح العديد من الاحتمالات. تأخذ هذه الأورام الخبيثة إشارات من الجهاز العصبي تهدف إلى نقل المعلومات إلى الخلايا الأخرى وبدلاً من ذلك تعيد تفسيرها لتوجيه السرطان إلى النمو. الآن يمكن للباحثين استكشاف كيفية تسخير الجهاز العصبي للمساعدة في علاج أو إدارة هذا المرض الخبيث. وفي تطور مثير، أدى عمل فينكاتيش السابق في هذا المجال بالفعل إلى تجارب سريرية تعيد استخدام الأدوية الموجودة التي تستهدف الجهاز العصبي وتطبيقها على علاج السرطان.

يذهب هذا البحث الجديد إلى أبعد من ذلك في فهم الآليات التي تحكم تطور الورم الدبقي الناتج عن نشاط الدائرة العصبية. باستخدام تقنيات علم الأعصاب المتقدمة وخطوط الخلايا المشتقة من المريض، سيكون فينكاتيش قادرًا على تعديل ودراسة الشبكات العصبية الخبيثة، التي تشمل كلاً من الخلايا العصبية والخلايا السرطانية، التي تؤثر على نمو السرطان. إن فهم هذه الآلية المعتمدة على النشاط وكيف يمكن استهدافها دون تعطيل وظيفة الخلايا العصبية السليمة يمكن أن يفتح مجالات جديدة لأبحاث السرطان وفرص علاجية جديدة.