الجينات والعمر تكشف عن أدلة جديدة على التباين المعرفي

تبحث دراسة حديثة نُشرت في مجلة "نيتشر ميديسن" في تأثير جينات محددة والعمر على القدرة الإدراكية. ويناقش الباحثون الفائدة المحتملة لنتائجهم في إنشاء مجموعات طبقية معرفيًا وجينيًا للدراسات الوبائية والتدخلية المستقبلية.

تشير التقديرات الحالية إلى أن ما يصل إلى 140 مليون شخص قد يصابون بالخرف بحلول عام 2050، على الرغم من تطوير علاجات جديدة.

تُختبر العديد من الأدوية الجديدة المُعتمدة لعلاج الأمراض التنكسية العصبية في البداية على مرضى في مراحل متقدمة لا رجعة فيها من المرض، مما يُؤدي غالبًا إلى انخفاض فعالية هذه العلاجات. لذلك، يُمكن أن يُساعد تحسين الفهم الحالي للمراحل ما قبل السريرية والمبكرة من التنكس العصبي في تقييم فعالية العلاجات الجديدة للوقاية من المزيد من التنكس العصبي واستعادة جودة حياة المرضى.

وقد دفع هذا إلى إجراء الدراسة الحالية، والتي شملت أشخاصاً يمكن متابعتهم لفترات طويلة لمعرفة تطور الخرف وربما تأثير الأدوية عليه.

وكان جميع المشاركين في الدراسة من المعهد الوطني لأبحاث الصحة والرعاية (NIHR) في إنجلترا، والذي تم إنشاؤه في الأصل كقاعدة بيانات للمتطوعين للطب التجريبي والتجارب السريرية.

كانت كلٌّ من الأنماط الجينية والأنماط الظاهرية متاحةً لجميع المشاركين في الدراسة، وكان معظمهم يتمتعون بصحة جيدة عند بداية الدراسة. ولهذا الغرض، تم تحديد مجموعة الجينات والإدراك (G&C)، التي تضم أكثر من 21,000 مشارك ضمن موارد المعهد الوطني للبحوث الصحية الحيوية، لإجراء بحوث مُستهدفة.

تناولت الدراسة الحالية التغيرات في الأداء الإدراكي (النمط الظاهري) مع التقدم في السن، والأنماط الجينية المرتبطة به، والمعلومات الديموغرافية والاجتماعية والاقتصادية. وشملت الدراسة أحد عشر اختبارًا إدراكيًا في مجالات متعددة، بالإضافة إلى مقياسين جديدين للقدرة الإدراكية، يُطلق عليهما G6 وG4.

G4 هو مقياس موجز يشمل الذاكرة قصيرة المدى، والذكاء السلس والمتبلور، بينما G6 هو مقياس يلخص زمن رد الفعل، والانتباه، وسرعة معالجة المعلومات، والوظائف التنفيذية. استُخدمت الخلفية الجينية لكلا المقياسين لتحديد مواقع جينية جديدة تؤثر على الحالة الإدراكية على مدار العمر.

وأظهرت نتائج الدراسة أن جميع المعايير الـ 13 كانت مرتبطة بشكل إيجابي مع بعضها البعض، باستثناء المفردات (VY) التي أظهرت ارتباطات إيجابية وسلبية.

عُدِّلت نتائج الدراسة لتتناسب مع نوع الجهاز المُستخدَم، والذي كان سيؤثر لولا ذلك على نتائج الاختبارات. مع ذلك، ينبغي للدراسات المستقبلية أن تأخذ في الاعتبار أن نوع الجهاز يختلف باختلاف العمر والحالة الاجتماعية والاقتصادية والتعليمية، مما يُسهم في اختلاف الأنماط الظاهرية.

انخفض الأداء الإدراكي مع التقدم في السن في جميع الاختبارات باستثناء اختبار VY، الذي ازداد مع التقدم في السن. تتناقض هذه النتيجة مع دراسات سابقة أشارت إلى انخفاض في اختبار VY لدى الأشخاص الذين تزيد أعمارهم عن 60 عامًا.

فسّر الجنس ما بين ٠٫١٪ و١٫٣٣٪ من التباين في الأداء الإدراكي، مما يشير إلى أن كلا الجنسين يُعانيان من أنواع ودرجات متشابهة من التدهور الإدراكي مع مرور الوقت. فسّر الاختباران G4 وG6 غالبية التباين في كل اختبار.

كان أداء المجموعتين الأقل تعليمًا هو الأسوأ، حيث كان التعليم مقابل القدرة المعرفية خطيًا. ارتبط وجود الحرمان سلبًا بالأداء المعرفي في جميع الاختبارات تقريبًا.

لم يتطابق النمط الجيني للبروتين الدهني E (APOE)، الذي توافرت بياناته لما يقرب من 10,000 مشارك، مع النمط الظاهري في أيٍّ من الاختبارات. ولم يُظهر نهج مقياس المخاطر المتعددة الجينات لمرض الزهايمر (AD-PRS) أي تأثير يُذكر على الأداء الإدراكي.

كانت ارتباطات النمط الجيني بالنمط الظاهري أقوى من ارتباطاتها بالنمط الظاهري. علاوة على ذلك، تراوحت نسبة وراثة النمط الظاهري بين 0.06 و0.28، وهو ما يُشابه الدراسات السابقة.

حدّدت الخرائط الوظيفية للجينات المرتبطة بالجين G4 الجينات المشاركة في المسارات المناعية التي تتوسطها الخلايا الدبقية الصغيرة في ضعف الإدراك لدى كبار السن. بالنسبة للجين G6، ارتبط إنزيم تفرع الجليكوجين 1 (GBE1)، المشارك في استقلاب الجليكوجين، بالأداء الإدراكي، مما يشير إلى دوره في القدرة الإدراكية العامة.

حددت دراسات الارتباط على مستوى الجينوم (GWAS) عدة مواقع جينية جديدة، فسّر أحدها تباينًا أكبر بـ 185 مرة في جين G4 مقارنةً بجين APOE. كما وُجد ارتباط وراثي قوي بين معدل الذكاء (IQ) وجينات G4 وG6.

قد يكون مجال الذكاء المرن والمتبلور مؤشرًا أفضل للنجاح التعليمي المستقبلي، إذ أظهرت المجموعة G4 ارتباطًا وراثيًا بالتحصيل الدراسي يفوق ضعف ارتباط المجموعة G6. والجدير بالذكر أن المجموعتين G4 وG6 لم تُظهرا ارتباطًا قويًا بمرض الزهايمر، مما يشير إلى أن الإدراك الطبيعي ومرض الزهايمر لهما عوامل وراثية مختلفة.

الاستنتاجات: استخدمت الدراسة الحالية أدوات متعددة للتمييز بين الآليات الجينية للإدراك الطبيعي وتلك المرتبطة بالتنكس العصبي. يُعدّ تمييز هذه المسارات المختلفة ضروريًا لتحديد الأهداف الجزيئية لمنع أو تخفيف التدهور المعرفي المرتبط بالعمر.

كان جميع المشاركين في الدراسة من الأوروبيين البيض، مما حدّ من إمكانية تعميم النتائج. علاوةً على ذلك، لم تُقيّم الدراسة الحالية جميع المجالات المعرفية.

هناك حاجة لدراسات مستقبلية لرسم خرائط وظيفية للجينات المرتبطة بالجين G4. ومع ذلك، تُعدّ هذه المهمة بالغة الصعوبة، لأن الإدراك الحيواني لا يعكس التغيرات في الإدراك البشري الطبيعي مع التقدم في السن.

نحن نقوم حاليًا بتكرار تحديد الملف المعرفي لجميع المشاركين لتحديد المسارات المعرفية بمرور الوقت، وتوسيعه ليشمل مجموعات عرقية أكثر تنوعًا، وإجراء تسلسل الجينوم الطويل لإثراء التحدي المحتمل للباحثين الأكاديميين والصناعيين على حد سواء.