تكشف الجينات والعمر عن رؤى جديدة حول التباين المعرفي

تبحث دراسة حديثة منشورة في Nature Medicine في تأثيرات جينات معينة وعمر معين على الأداء المعرفي. يناقش الباحثون الفائدة المحتملة من النتائج التي توصلوا إليها في إنشاء مجموعات طبقية معرفية وجينية للدراسات الوبائية ودراسات التدخل المستقبلية.

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

يتم اختبار العديد من الأدوية الجديدة المعتمدة لعلاج أمراض التنكس العصبي في البداية على الأشخاص المصابين بمرض متقدم وغير قابل للشفاء، مما يؤدي غالبًا إلى فعالية محدودة لهذه العلاجات. وبالتالي، فإن تحسين الفهم الحالي للمراحل ما قبل السريرية والمراحل المبكرة من التنكس العصبي قد يساعد في تقييم فعالية العلاجات الجديدة لمنع المزيد من التنكس العصبي واستعادة نوعية حياة المرضى.

وهذا ما حفز الدراسة الحالية، والتي شملت أشخاصًا يمكن متابعتهم لفترات طويلة لفهم تطور الخرف وربما تأثير الأدوية عليه.

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

كان كل من الأنماط الجينية والأنماط الظاهرية لجميع المشاركين في الدراسة متاحًا، وكان معظمهم يتمتعون بصحة جيدة عند خط الأساس. ولهذا الغرض، تم تحديد مجموعة الجينات والإدراك (G&C)، التي تضم أكثر من 21000 مشارك ضمن NIHR BioResource، من أجل دعوة مستهدفة.

بحثت الدراسة الحالية التغيرات في الأداء المعرفي (النمط الظاهري) مع تقدم العمر، والأنماط الجينية المرتبطة بها، والمعلومات الديموغرافية والاجتماعية والاقتصادية. تضمنت الدراسة أحد عشر اختبارًا معرفيًا عبر مجالات مختلفة، بالإضافة إلى مقياسين جديدين للقدرة المعرفية، وهما G6 وG4.

G4 هي درجة ملخصة تتضمن الذاكرة قصيرة المدى، والذكاء السائل، والذكاء المتبلور، بينما G6 هي درجة تلخص وقت رد الفعل، والانتباه، وسرعة المعالجة، والوظيفة التنفيذية. تم استخدام الخلفية الجينية لكلا المقياسين لتحديد المواقع الجينية الجديدة التي تؤثر على الحالة المعرفية طوال عمر الإنسان.

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

تم تعديل نتائج الدراسة وفقًا لنوع الجهاز المستخدم، والذي قد يؤثر بخلاف ذلك على درجات الاختبار. ومع ذلك، يجب أن تأخذ الأبحاث المستقبلية أيضًا في الاعتبار أن نوع الجهاز يختلف حسب العمر والحالة الاجتماعية والاقتصادية والتعليمية، مما يساهم في ظهور أنماط ظاهرية مختلفة.

انخفض الأداء المعرفي مع تقدم العمر في جميع الاختبارات باستثناء VY، الذي زاد مع تقدم العمر. تتناقض هذه الملاحظة مع الدراسات السابقة التي أبلغت عن انخفاض في VY لدى الأشخاص الذين تزيد أعمارهم عن 60 عامًا.

أوضح الجنس 0.1-1.33% من التباين في الأداء المعرفي، مما يشير إلى أن كلا الجنسين يعانيان من أنواع ودرجات مماثلة من التدهور المعرفي مع مرور الوقت. أوضح G4 وG6 معظم التباين في كل اختبار.

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

لم يرتبط النمط الجيني لصميم البروتين الشحمي E (APOE)، والذي كانت البيانات متاحة لما يقرب من 10000 مشارك، بالنمط الظاهري في أي من الاختبارات. لم يُظهر نهج درجة المخاطر الجينية لمرض الزهايمر (AD-PRS) أي تأثير كبير على الأداء المعرفي.

كانت الارتباطات بين النمط الوراثي والنمط الظاهري أقوى من الارتباطات المظهرية. علاوة على ذلك، تراوحت نسبة توريث الصفة الظاهرية من 0.06 إلى 0.28، وهو ما يشبه الدراسات السابقة.

حدد التخطيط الوظيفي للجينات المرتبطة بـ G4 الجينات المشاركة في المسارات المناعية التي تتوسطها الخلايا الدبقية الصغيرة في الضعف الإدراكي لدى كبار السن. بالنسبة لـ G6، ارتبط إنزيم تفرع الجليكوجين 1 (GBE1)، والذي يشارك في استقلاب الجليكوجين، بالأداء المعرفي، مما يشير إلى دور في الأداء المعرفي العام.

حددت دراسات الارتباط على مستوى الجينوم (GWAS) عدة مواقع جديدة، أوضح أحدها تباينًا أكبر بـ 185 مرة في G4 مقارنة بـ APOE. كما تم العثور على علاقة وراثية قوية بين معدل الذكاء وG4 وG6.

قد يكون مجال الذكاء السائل والمتبلور علامة أفضل للنجاح التعليمي في المستقبل، حيث كان لدى G4 أكثر من ارتباط وراثي مضاعف مع التحصيل التعليمي مقارنة بـ G6. من المهم ملاحظة أن G4 وG6 لم يظهرا ارتباطات قوية بمرض الزهايمر (AD)، مما يشير إلى أن الإدراك الطبيعي ومرض الزهايمر لهما عوامل وراثية متميزة.

الاستنتاجات استخدمت الدراسة الحالية أدوات متعددة لتمييز الآليات الجينية للإدراك الطبيعي عن آليات التنكس العصبي. يعد التعرف على هذه المسارات المختلفة ضروريًا لتحديد الأهداف الجزيئية لمنع أو تخفيف التدهور المعرفي المرتبط بالعمر.

كان جميع المشاركين في الدراسة قوقازيين، مما يحد من إمكانية تعميم النتائج. علاوة على ذلك، فإن الدراسة الحالية لم تقم بتقييم كافة المجالات المعرفية.

هناك حاجة لدراسات مستقبلية لإجراء رسم خرائط وظيفي للجينات المرتبطة بـG4. ومع ذلك، فهذه مهمة صعبة للغاية لأن الإدراك الحيواني لا يعكس التغيرات في الإدراك البشري الطبيعي مع تقدم العمر.

نقوم حاليًا بتكرار التنميط المعرفي لجميع المشاركين لتحديد المسارات المعرفية بمرور الوقت، وتوسيع نطاقه ليشمل مجموعات عرقية أكثر تنوعًا، وإجراء تسلسل الجينوم طويل القراءة لإثراء التحدي المحتمل لكل من الأكاديميين والباحثين الصناعيين.