اسکلروز جانبی آمیوتروفیک، یا ALS، یک بیماری است که سلولهای عصبی کنترلکننده عضلات را تحت تاثیر قرار میدهد. این بیماری میتواند منجر به ضعف و در نهایت فلج شدن شود. اگرچه ما همیشه دقیقاً نمیدانیم چرا این اتفاق میافتد، اما تحقیقات زیادی به نقش ژنها در این زمینه اشاره دارند.
بنابراین، آیا ALS ژنتیکی است؟ پاسخ پیچیده است، اما درک جنبه ژنتیکی آن به ما کمک میکند تا درباره این بیماری بیشتر بدانیم و با آن مبارزه کنیم.
چشمانداز در حال گسترش ژنتیک ALS
آیا ALS فراتر از چند ژن محدود ایجاد میشود؟
برای مدتی طولانی، تصویر ژنتیکی اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS) نسبتاً ساده به نظر میرسید. با این حال، تحقیقات اخیر نشان داده است که این موضوع بسیار پیچیدهتر است.
در حالی که درصد کمی از موارد ALS، حدود ۵ تا ۱۰ درصد، مستقیماً ناشی از تغییرات ارثی در یک ژن واحد هستند، تمام ماجرا شامل طیف وسیعتری از عوامل ژنتیکی است. این تأثیرات ژنتیکی میتوانند از علتهای مستقیم تا عوامل خطر ظریفی که احتمال ابتلای فرد به این بیماری را افزایش میدهند، متغیر باشند.
درک این اجزای ژنتیکی روز به روز اهمیت بیشتری پیدا میکند، به ویژه با توسعه درمانهای جدیدی که مسیرهای ژنتیکی خاصی را هدف قرار میدهند.
پزشکان چگونه بین ژنهای مسبب و عوامل خطر تمایز قائل میشوند؟
تمایز بین ژنهایی که مستقیماً باعث ALS میشوند و ژنهایی که فقط خطر ابتلا را افزایش میدهند، بسیار مهم است.
ژنهایی مانند SOD1، TARDBP و FUS به عنوان علتهای مستقیم در برخی موارد خانوادگی شناسایی شدهاند. در این موارد، جهش در یکی از این ژنها میتواند منجر به ایجاد ALS شود.
از سوی دیگر، ژنهایی مانند NEK1 با افزایش حساسیت و استعداد ابتلا به ALS مرتبط دانسته شدهاند. این بدان معناست که اگرچه جهش در NEK1 تضمینکننده ابتلای فرد به ALS نیست، اما ممکن است او را بیشتر مستعد ابتلا به آن کند که اغلب در ترکیب با سایر عوامل ژنتیکی یا محیطی رخ میدهد.
این تمایز برای مشاوره ژنتیک و درک روشهای مختلفی که ژنتیک میتواند در این بیماری نقش داشته باشد، کلیدی است.
چه ژنهای مهم دیگری برای ALS فراتر از چهار ژن اصلی وجود دارد؟
اگرچه ژنهای C9orf72، SOD1، TARDBP و FUS مکرراً در رابطه با ALS مورد بحث قرار میگیرند، اما آنها تنها بخشی از چشمانداز ژنتیکی را نشان میدهند.
تحقیقات ژنهای متعدد دیگری را شناسایی کردهاند که جهش در آنها میتواند در بروز این بیماری نقش داشته باشد، که این موضوع پیچیدگی علتشناسی ALS را برجسته میکند.
ژن NEK1 چگونه بر ترمیم DNA و خطر ALS تأثیر میگذارد؟
ژن NEK1 (kinase 1 مرتبط با NIMA) به عنوان یکی دیگر از مهرههای مهم در ژنتیک ALS ظاهر شده است. جهشهای این ژن با هر دو شکل خانوادگی و پراکنده (تکگیر) ALS مرتبط بودهاند.
این ژن در چندین فرآیند سلولی، از جمله ترمیم DNA و تنظیم عملکرد سانتروزوم نقش دارد. هنگامی که NEK1 جهش مییابد، این عملکردهای حیاتی ممکن است مختل شوند و به بالقوه منجر به اختلال عملکرد و تخریب نورونهای حرکتی گردند.
چرا جهشهای KIF5A انتقال آکسونی را در ALS مختل میکنند؟
جهش در ژن KIF5A (عضو خانواده کینزین ۵A) نیز در ALS نقش دارد. ژن KIF5A پروتئینی را کد میکند که بخشی از خانواده پروتئینهای حرکتی کینزین است؛ پروتئینهایی که برای انتقال مولکولها در امتداد آکسونهای سلولهای عصبی ضروری هستند. این فرآیند که به عنوان انتقال آکسونی شناخته میشود، برای حفظ سلامت و عملکرد نورونها حیاتی است.
اختلال در انتقال آکسونی ناشی از جهشهای KIF5A میتواند منجر به تجمع زبالههای سلولی و محرومیت نورون از مواد مغذی ضروری شود که در نهایت به مرگ نورونهای حرکتی کمک میکند. مکانیسمهای دقیقی که از طریق آنها این نقصهای انتقالی منجر به ALS میشوند، یک حوزه فعال پژوهشی است.
ارتباط بین ژن VCP و پردازش پروتئین چیست؟
ژن VCP (پروتئین حاوی والوزین) با طیفی از اختلالات تخریبکننده عصبی از جمله ALS مرتبط است.
پروتئین VCP در عملکردهای مختلف سلولی مانند تجزیه پروتئین، ترمیم DNA و همجوشی غشا نقش دارد. هنگامی که VCP جهش مییابد، این فرآیندها ممکن است دچار اختلال عملکرد شوند و منجر به تجمع پروتئینهای نادرست تاخورده یا آسیبدیده در داخل سلولها گردند.
این تجمع پروتئینی از مشخصههای بسیاری از بیماریهای تخریبکننده عصبی است و در زمینه ALS، اعتقاد بر این است که به استرس و در نهایت مرگ نورونهای حرکتی کمک میکند.
کدام ژنهای تازه معرفیشده دیگر با ALS مرتبط هستند؟
کاوشهای مداوم در ژنتیک ALS همچنان ژنهای بیشتری را در ارتباط با این بیماری آشکار میسازد. به عنوان مثال، تکرارهای میانی بسطیافته در ژن ATXN2 به عنوان یک عامل خطر برای ALS شناسایی شده است.
هرچند این بسطها همیشه یک علت مستقیم نیستند، اما میتوانند خطر ناشی از سایر عوامل ژنتیکی یا مواجهههای محیطی را تغییر دهند.
ژنهای دیگری مانند SQSTM1، CHCHD10 و SETX نیز در مطالعات مختلف با ALS مرتبط دانسته شدهاند. کشف این ژنهای اضافی، درک ما را از مسیرهای مولکولی دخیل در ALS گسترش میدهد و راههای جدیدی را برای تحقیق در مورد درمانهای بالقوه باز میکند.
شناسایی این ژنها اغلب نتیجه تکنیکهای پیشرفته غربالگری ژنتیکی مانند توالییابی کل اگزوم و کل ژنوم است که روی گروههای بزرگی از بیماران و خانوادهها اعمال میشود.
دانشمندان چگونه پیوندهای ژنتیکی جدید با ALS را کشف میکنند؟
دانشمندان علوم اعصاب از انواع ابزارها و رویکردهای پیشرفته برای شناسایی ژنهای خاص و تغییرات ژنتیکی که ممکن است در بروز این بیماری نقش داشته باشند، استفاده میکنند. این فرآیندی است که در طول سالها به طور قابل توجهی تکامل یافته و تصویر بسیار واضحتری از چشمانداز ژنتیکی ALS ارائه داده است.
چگونه GWAS به شناسایی واریانتهای خطر ALS کمک میکند؟
مطالعات همبستگی سراسر ژنوم یا GWAS، یک نقطه شروع رایج برای درک خطر ژنتیکی است. این مطالعات کل ژنوم افراد مختلف را بررسی کرده و افراد مبتلا به ALS را با افراد غیرمبتلا مقایسه میکنند. هدف، یافتن تفاوتهای ژنتیکی کوچک به نام واریانتها است که در افراد مبتلا به ALS بیشتر دیده میشوند.
این واریانتها لزوماً خود به تنهایی باعث ALS نمیشوند، اما میتوانند حساسیت فرد را به این بیماری افزایش دهند. این موضوع را مانند یافتن یک حلقه کمی ضعیفتر در یک زنجیر در نظر بگیرید؛ این حلقه زنجیر را نمیشکند، اما آن را در برابر پاره شدن تحت فشار مستعدتر میکند.
قدرت توالییابی کل اگزوم و کل ژنوم در چیست؟
در حالی که GWAS میتواند به مناطق مورد نظر اشاره کند، توالییابی کل اگزوم (WES) و توالییابی کل ژنوم (WGS) نگاه بسیار دقیقتری ارائه میدهند. WES بر بخشهای کدکننده پروتئین در DNA ما (اگزوم) تمرکز دارد، در حالی که WGS کل توالی DNA را بررسی میکند.
این روشها به محققان اجازه میدهند تا جهشهای ژنتیکی نادری را که ممکن است مستقیماً مسئول ایجاد ALS باشند، به ویژه در خانوادههایی با سابقه قوی بیماری، پیدا کنند. با توالییابی DNA بسیاری از افراد و خانوادههای آنها، دانشمندان میتوانند تغییرات ژنی خاصی را که به طور مداوم در افراد مبتلا وجود دارد، دقیقاً مشخص کنند.
چرا مطالعه خانوادههای بزرگ برای یافتن جهشهای ارثی حیاتی است؟
برای مدتی طولانی، مطالعه خانوادههای بزرگ و چند نسلی مبتلا به ALS بسیار ارزشمند بوده است. وقتی یک بیماری به شدت در یک خانواده شایع است، نشاندهنده یک جزء ارثی قوی است.
با جمعآوری نمونههای DNA از اعضای مبتلا و غیرمبتلای خانواده، محققان میتوانند از تجزیه و تحلیل ژنتیکی برای ردیابی اینکه کدام واریانتهای ژنی همراه با بیماری به ارث میرسند استفاده کنند. این رویکرد در شناسایی بسیاری از ژنهای اصلی مرتبط با ALS خانوادگی نقش اساسی داشته و نمونههای واضحی از نحوه سوق دادن به این وضعیت توسط جهشهای خاص ارائه میدهد.
وراثت ژنتیکی در موارد ALS چگونه کار میکند؟
وقتی در مورد ALS و ژنتیک صحبت میکنیم، همیشه با یک داستان ساده روبرو نیستیم. در حالی که برخی از موارد به وضوح در خانوادهها به ارث میرسند، بسیاری از موارد دیگر بدون هیچ سابقه قبلی ظاهر میشوند. اینجاست که درک الگوهای مختلف وراثت بسیار مهم میشود.
تفاوت بین وراثت غالب و مغلوب ALS چیست؟
در وراثت غالب، داشتن تنها یک کپی از یک ژن تغییریافته کافی است تا بالقوه به ALS منجر شود. این بدان معناست که اگر یکی از والدین دارای واریانت ژنی غالب مرتبط با ALS باشد، هر فرزند ۵۰ درصد شانس ارث بردن آن را دارد.
از سوی دیگر، وراثت مغلوب کمی متفاوت است. در اینجا، شما معمولاً باید یک ژن تغییریافته را از هر دو والد به ارث ببرید تا به این وضعیت مبتلا شوید. اگر فقط یک کپی تغییریافته دریافت کنید، معمولاً ناقل هستید اما خودتان علائمی نشان نمیدهید.
اگرچه وراثت غالب در مورد ALS خانوادگی بیشتر مورد بحث قرار میگیرد، اما این تمایز برای درک نحوه انتقال خطر ژنتیکی کلیدی است.
نفوذ ناقص در آزمایش ژنتیک ALS چیست؟
نفوذ ناقص به این معنی است که حتی اگر کسی یک واریانت ژنی شناختهشده برای ایجاد ALS را به ارث ببرد، ممکن است در واقع به این بیماری مبتلا نشود. این مانند داشتن نقشه ساختاری برای یک مشکل است، اما آن مشکل همیشه بروز نمیکند.
این تنوع دلیل اصلی این است که چرا همه افراد دارای سابقه خانوادگی ALS به آن مبتلا نمیشوند و چرا نتایج آزمایشهای ژنتیکی نیاز به تفسیر دقیق دارند. عوامل بسیاری، احتمالاً شامل ژنهای دیگر و تأثیرات محیطی، احتمالاً در اینکه آیا یک استعداد ژنتیکی واقعاً به بیماری منجر میشود یا خیر، نقش دارند.
آیا خطر پلیژنیک میتواند موارد پراکنده ALS را توضیح دهد؟
برای اکثر موارد ALS که اغلب ALS پراکنده (تکگیر) نامیده میشوند، یک ژن واحد به وضوح مسئول نیست. در عوض، دیدگاه فعلی این است که این موارد ممکن است ناشی از ترکیبی از تغییرات ژنتیکی کوچک متعدد باشد که هر کدام سهم کوچکی در خطر کلی دارند.
این به عنوان خطر پلیژنیک شناخته میشود. شناسایی این عوامل ژنتیکی متعدد و نحوه تعامل آنها با یکدیگر و با مواجهههای محیطی، تمرکز اصلی تحقیقات مداوم ALS است.
آینده کشف ژنتیکی و درمان هدفمند برای ALS چیست؟
کاوشهای مداوم در پایههای ژنتیکی ALS به سرعت در حال پیشرفت است و نویدبخش درک دقیقتری از این بیماری پیچیده است. محققان به طور مداوم ژنها و تغییرات ژنتیکی جدیدی را شناسایی میکنند که در ایجاد و خطر ابتلا به ALS نقش دارند. این کار مستقیماً بر نحوه برخورد ما با تشخیص و درمانهای بالقوه تأثیر میگذارد.
تلاش برای کشف عوامل ژنتیکی بیشتر با امید به توسعه درمانهای هدفمندتر انجام میشود. همانطور که درباره مسیرهای ژنتیکی خاص دخیل بیشتر میآموزیم، امکان پزشکی دقیق برای ALS ملموستر میشود. این بدان معناست که درمانها میتوانند متناسب با پروفایل ژنتیکی خاص هر فرد تنظیم شوند و بالقوه منجر به نتایج بهتری گردند.
علاوه بر این، ادغام دادههای ژنتیکی در مقیاس بزرگ با اطلاعات بالینی در حال ایجاد ابزارهای قدرتمندی برای تحقیق است. با تجزیه و تحلیل ژنوم هزاران فرد مبتلا به ALS، محققان میتوانند الگوهای ژنتیکی ظریفی را شناسایی کنند که ممکن است قبلاً نادیده گرفته شده باشند. این تلاش مشترک، شامل دانشمندان، پزشکان و بیماران، کلید سرعت بخشیدن به کشفیات است.
با نگاه به آینده، تمرکز احتمالاً روی موارد زیر باقی خواهد ماند:
گسترش لیست ژنها و واریانتهای شناختهشده مرتبط با ALS.
درک نحوه تعامل این عوامل ژنتیکی با یکدیگر و با تأثیرات محیطی.
ترجمه کشفیات ژنتیکی به بینشهای بالینی قابل اجرا برای تشخیص و درمان.
توسعه و اصلاح پانلهای آزمایش ژنتیک برای پوشش طیف وسیعتری از عوامل ژنتیکی شناختهشده و تازه کشفشده.
این چشمانداز در حال تکامل تحقیقات ژنتیکی نویدبخش بهبود زندگی مبتلایان به ALS است.
آیا EEG میتواند «امضای الکتریکی» ژنهای ALS را پیدا کند؟
یک زیستنشانگر الکتروفیزیولوژیک، شاخصی عینی و قابل اندازهگیری از فعالیت الکتریکی مغز است که منعکسکننده یک فرآیند بیولوژیکی زمینهای یا وضعیت بیماری است.
در تحقیقات ALS، این نشانگرها بسیار ارزشمند هستند زیرا روشی غیرتهاجمی برای اندازهگیری عملکرد بیدرنگ (لحظهای) مدارهای مغز ارائه میدهند. با استفاده از حسگرهای قرار داده شده روی پوست سر برای ثبت شلیک و همگامسازی عصبی، محققان میتوانند تغییرات عملکردی خاصی مانند سرعت سیگنالدهی تغییریافته را شناسایی کنند که ممکن است با پیشرفت بیماری همبستگی داشته باشد.
این دادههای عینی به دانشمندان اجازه میدهد تا فراتر از مشاهدات بالینی ذهنی حرکت کنند و دید واضحتری از نحوه رفتار سیستم عصبی مرکزی در سطح سلولی و شبکهای ارائه دهند.
محققان چگونه دادههای ژنتیکی را به الگوهای امواج مغزی مرتبط میکنند؟
محققان در حال حاضر در حال بررسی نحوه بروز واریانتهای ژنتیکی خاص مرتبط با ALS، مانند بسط C9orf72، در فعالیت الکتریکی مغز هستند. با مقایسه دادههای EEG ناقلان ژن با گروههای کنترل سالم، دانشمندان قصد دارند «امضاهای الکتریکی» منحصربهفردی را شناسایی کنند که مختص ژنوتیپهای خاصی هستند.
این تحقیق اغلب بر معیارهای تحریکپذیری بیش از حد قشر مخ (وضعیتی که در آن نورونها بیش از حد حساس شده و به شدت شلیک میکنند) و اختلال در اتصال عملکردی، که چگونگی ارتباط خوب مناطق مختلف مغز با یکدیگر را توصیف میکند، تمرکز دارد.
شناسایی این امضاها به پر کردن شکاف بین کد ژنتیکی انتزاعی و بیان فیزیکی آن در مغز کمک میکند. در حالی که این الگوها هنوز برای تشخیص بالینی فردی استفاده نمیشوند، اما در تحقیقات برای ردیابی مکانیسمهای بیماری و ارزیابی اینکه آیا درمانهای ژنتیکی نوظهور به طور موثر عملکرد مغز را نرمال میکنند، حیاتی هستند.
تصویر کلی ژنتیکی ALS چگونه در حال تکامل است؟
بنابراین، آیا ALS ژنتیکی است؟ پاسخ پیچیده است، اما روز به روز واضحتر میشود. اگرچه به نظر نمیرسد اکثر موارد ALS دلیل ارثی و مستقیم داشته باشند، اما اکنون میدانیم که ژنتیک در تعداد قابل توجهی از آنها نقش دارد.
ما تغییرات ژنی خاصی را مانند ژنهای C9orf72، SOD1، TARDBP و FUS شناسایی کردهایم که میتوانند مستقیماً به بیماری منجر شوند، بهویژه در ۵ تا ۱۰ درصد موارد که به عنوان ALS خانوادگی شناخته میشوند. حتی در ALS پراکنده که بخش عمدهای از تشخیصها را تشکیل میدهد، عوامل ژنتیکی میتوانند خطر ابتلای فرد را افزایش دهند.
تحقیقات جدید، مانند یافتههای مربوط به تکرارهای بسطیافته ATXN2، همچنان قطعات جدیدی را به این پازل اضافه میکنند. درک این پیوندهای ژنتیکی نه تنها برای فهمیدن چگونگی شروع ALS، بلکه برای توسعه درمانهای جدیدی که به بهبود سلامت مغز کمک میکنند، بسیار مهم است.
آزمایش ژنتیک در اینجا کمک بزرگی است و بینشهایی را ارائه میدهد که میتواند تشخیص و تحقیق را هدایت کند. این زمینهای است که به سرعت در حال تغییر است و پیشتاز ماندن در این کشفیات ژنتیکی، کلید پیشرفت در برابر ALS است.
منابع
Mann, J. R., McKenna, E. D., Mawrie, D., Papakis, V., Alessandrini, F., Anderson, E. N., ... & Kiskinis, E. (2023). Loss of function of the ALS-associated NEK1 kinase disrupts microtubule homeostasis and nuclear import. Science advances, 9(33), eadi5548. https://doi.org/10.1126/sciadv.adi5548
Soustelle, L., Aimond, F., López-Andrés, C., Brugioti, V., Raoul, C., & Layalle, S. (2023). ALS-Associated KIF5A Mutation Causes Locomotor Deficits Associated with Cytoplasmic Inclusions, Alterations of Neuromuscular Junctions, and Motor Neuron Loss. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience, 43(47), 8058–8072. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0562-23.2023
Feng, S. Y., Lin, H., Che, C. H., Huang, H. P., Liu, C. Y., & Zou, Z. Y. (2022). Phenotype of VCP mutations in Chinese amyotrophic lateral sclerosis patients. Frontiers in Neurology, 13, 790082. https://doi.org/10.3389/fneur.2022.790082
Vieira de Sá, R., Sudria-Lopez, E., Cañizares Luna, M., Harschnitz, O., van den Heuvel, D. M., Kling, S., ... & Pasterkamp, R. J. (2024). ATAXIN-2 intermediate-length polyglutamine expansions elicit ALS-associated metabolic and immune phenotypes. Nature communications, 15(1), 7484. https://doi.org/10.1038/s41467-024-51676-0
Dukic, S., Govaarts, R., Hillebrand, A., de Visser, M., Seeck, M., & McMackin, R. (2025). Novel approaches to EEG and MEG in motor neurone disease. Clinical Neurophysiology Practice. https://doi.org/10.1016/j.cnp.2025.07.001
پرسشهای متداول
آیا ALS همیشه توسط ژنها ایجاد میشود؟
خیر، نه همیشه. در بیشتر موارد، ما دقیقاً نمیدانیم چرا ALS رخ میدهد. اما در حدود ۵ تا ۱۰ درصد از مبتلایان به ALS، این بیماری ناشی از تغییرات ژنتیکی ارثی آنها است.
اگر ALS در خانواده من شایع باشد به چه معناست؟
اگر ALS در خانواده شما شایع باشد، به این معنی است که برخی از اعضای خانواده به این بیماری مبتلا بودهاند. این میتواند به دلیل یک تغییر ژنی باشد که در طول نسلها منتقل شده است. این اصطلاحاً به عنوان ALS ارثی یا ALS خانوادگی شناخته میشود.
آیا تغییر در یک ژن واحد میتواند باعث ALS شود؟
بله، گاهی اوقات تغییر در تنها یک ژن میتواند باعث ALS شود. دانشمندان چندین ژن را یافتهاند که تغییر در آنها میتواند به این بیماری منجر شود. این تغییرات میتوانند از والدین به فرزندان منتقل شوند.
«عوامل خطر» برای ALS چه چیزهایی هستند؟
عوامل خطر چیزهایی هستند که ممکن است احتمال ابتلای فرد به ALS را بیشتر کنند. برخی از تغییرات ژنی مستقیماً باعث ALS نمیشوند اما میتوانند شانس ابتلا به آن را افزایش دهند. این مانند داشتن شانس کمی بالاتر برای رخ دادن یک اتفاق است.
دانشمندان چگونه ژنهای جدید مرتبط با ALS را کشف میکنند؟
دانشمندان از مطالعات خاصی استفاده میکنند که DNA بسیاری از افراد را بررسی میکند. آنها ژنهای افراد مبتلا به ALS را با افراد غیرمبتلا مقایسه میکنند تا تفاوتهای مهم را پیدا کنند. آنها همچنین خانوادههای بزرگی را که ALS در آنها شایع است، مطالعه میکنند.
«خطر پلیژنیک» در ALS چیست؟
خطر پلیژنیک به این معنی است که تغییرات ژنتیکی کوچک متعدد، به جای یک تغییر بزرگ، ممکن است در کنار هم قرار گرفته و احتمال ابتلای فرد به ALS را افزایش دهند. این مانند گامهای کوچک بسیاری است که به سمت یک خطر بزرگتر هدایت میشوند.
درک ژنتیک ALS چگونه به درمانها کمک میکند؟
دانستن اینکه کدام ژنها درگیر هستند به دانشمندان کمک میکند تا داروهای جدیدی بسازند که مشکلات خاص ناشی از آن تغییرات ژنی را هدف قرار دهند. این امر پزشکی دقیق نامیده میشود و حوزهای امیدوارکننده در درمان ALS است.
اگر سابقه خانوادگی ابتلا به ALS دارم، آیا باید آزمایش ژنتیک بدهم؟
صحبت با پزشک یا مشاور ژنتیک بهترین قدم اول است. آنها میتوانند مزایا و معایب آزمایش ژنتیک برای ALS را بر اساس تاریخچه شخصی و خانوادگی شما توضیح دهند.
Emotiv یک شرکت پیشرو در فناوری عصبی است که با ابزارهای در دسترس EEG و دادههای مغزی به پیشبرد پژوهشهای علوم اعصاب کمک میکند.
کریستین بورگوس





