אלצהיימר משבש את הקיפול התלת-ממדי של ה-DNA בתאי מוח בודדים

מחקר שפורסם ביולי 2025 בכתב העת Science (DOI: 10.1126/science.adz1652) בהובלת חוקרים מאוניברסיטת קרנגי מלון, אוניברסיטת פיטסבורג ואוניברסיטת וושינגטון, גילה כי מחלת אלצהיימר פוגעת בצורה מהותית בקיפול התלת-ממדי של DNA בתוך תאי מוח בודדים. החוקרים כינו את הפגיעה הזו "ערבוב תאים מוגבר" (increased compartment mingling), והיא קשורה לירידה בפעילות הגנים ועשויה להצביע על מטרות טיפוליות חדשות .

מה מצא המחקר: הקיפול התלת-ממדי של הגנום משתבש

הגנום האנושי אינו ערבוביה אקראית של DNA. בתוך גרעין התא, הכרומוזומים מתקפלים ל"שכונות" תלת-ממדיות מובחנות. אזורים גדולים של DNA פעיל מופרדים בדרך כלל מאזורים לא פעילים, מבנה שמבטיח שהגנים הנכונים יופעלו בתאים הנכונים.

על ידי מיפוי הקיפול התלת-ממדי של DNA בתאי מוח בודדים מאנשים עם אלצהיימר, החוקרים גילו שהארגון הזה מתפרק. אזורי גנום פעילים ולא פעילים הופכים לפחות מובחנים ומתערבבים יותר זה בזה, בהשוואה לתאים מאנשים בריאים .

ממצאים מרכזיים:

• פחות מגעי DNA קצרי-טווח, יותר מגעים ארוכי-טווח במספר סוגי תאי מוח.
• ערבוב גדול יותר נקשר לירידה בביטוי גנים, במיוחד בתוכניות גנים עצביים וסינפטיים.
• הארגון מחדש נקשר להחלשות המגעים בין הגנים לבין הרכיבים הרגולטוריים שלהם .

הדפוס: 'ערבוב תאים מוגבר'

הצוות טבע את המונח "ערבוב תאים מוגבר" כדי לתאר את ההפרעה שנצפתה. דפוס זה – המאופיין בערבוב של שכונות גנומיות פעילות ולא פעילות – נמצא במספר סוגי תאים במוחות של חולי אלצהיימר, ומידת הערבוב נמצאה בקורלציה עם חומרת אובדן ביטוי הגנים .