פריצת דרך בחקר האוטיזם: סריקות מוח חשפו שני סוגים ביולוגיים שונים

המחקר נערך בידי צוות בינלאומי בהובלת חוקרים מהמכון האיטלקי לטכנולוגיה בעיר רוברטו וממכון צ'יילד מיינד בניו יורק, בשיתוף אוניברסיטת טרנטו ומרכזי מחקר נוספים. החוקרים בחנו סריקות מוח של 940 ילדים וצעירים עם אוטיזם והשוו אותן לסריקות של 1,036 אנשים ללא אוטיזם.

---

הבדיקה התבססה על דימות תהודה מגנטית תפקודי, סריקת מוח המודדת שינויים בזרימת הדם וכך מאפשרת להעריך אילו אזורים פועלים יחד. החוקרים התמקדו בקישוריות תפקודית, כלומר במידת התיאום בין פעילותם של אזורים שונים במוח בזמן מנוחה.

האתגר המרכזי בחקר האוטיזם הוא השונות העצומה בין המאובחנים. שני ילדים שקיבלו אותה אבחנה עשויים להציג יכולות תקשורת, שפה, למידה, תנועה ועיבוד חושי שונות לחלוטין. גם עוצמת הצורך בתמיכה משתנה מאוד, מילדים הזקוקים לסיוע מועט ועד לאנשים הזקוקים לליווי נרחב במשך כל חייהם.

במשך שנים העריכו חוקרים שהשונות הקלינית משקפת מנגנונים ביולוגיים שונים, אבל היה קשה לזהות אותם בסריקות מוח אנושיות. מחקרים קודמים הצביעו לעיתים על קישוריות מוחית מוגברת ולעיתים על קישוריות מופחתת, ממצאים שנראו סותרים. המחקר החדש מציע ששני הדפוסים עשויים להיות נכונים, אבל הם מופיעים בקבוצות שונות של אנשים.

כדי לפענח את משמעותם הביולוגית של דפוסי הסריקה, החוקרים השתמשו ב-20 מודלים שונים של עכברים שעברו שינויים גנטיים הקשורים לאוטיזם. מאחר שבמודלים אלה ניתן לדעת אילו גנים ומסלולים תאיים השתנו, הם שימשו מעין מפתח לפענוח הממצאים שנראו בסריקות של בני האדם.

שני דפוסים, שתי קבוצות

ניתוח סריקות העכברים העלה שני דפוסים עיקריים. בקבוצה אחת נצפתה קישוריות יתר, מצב שבו רשתות מוחיות תקשרו ביניהן יותר מהמקובל. בקבוצה השנייה נמצאה תת קישוריות, שבה התיאום בין אזורי המוח היה נמוך יותר.

החוקרים מצאו שהדפוסים לא היו רק חלוקה סטטיסטית. תת הקישוריות נקשרה בעיקר לשינויים במסלולים הקשורים לסינפסות, נקודות החיבור שבאמצעותן תאי העצב מעבירים אותות זה לזה. קישוריות היתר נקשרה למסלולים של ביטוי גנים ולמנגנונים הקשורים למערכת החיסון.

לאחר שנבנו דפוסי הייחוס בעכברים, חיפשו החוקרים חתימות דומות בסריקות המוח האנושיות. גם בקרב הילדים והצעירים עם אוטיזם הופיעו שתי קבוצות מקבילות: קבוצה עם קישוריות מופחתת וקבוצה עם קישוריות מוגברת. הדפוסים נמצאו שוב במאגרי מידע עצמאיים שנאספו בעשרות מרכזי מחקר, ממצא שחיזק את הסברה שלא מדובר בתוצאה מקרית של אתר מחקר יחיד.

שני תת הסוגים יחד ייצגו כ-24% מהמשתתפים עם אוטיזם בקבוצת המחקר המרכזית. כ-7% סווגו בקבוצת תת הקישוריות וכ-17% בקבוצת קישוריות היתר. פירוש הדבר שהמחקר לא חילק את כלל מקרי האוטיזם לשני סוגים בלבד. אצל כשלושה רבעים מהמשתתפים לא נמצאה התאמה ברורה לאחד משני הדפוסים, והחוקרים מעריכים שקיימים סוגים ביולוגיים נוספים שטרם זוהו.

ניתוח נוסף של ביטוי גנים במוח תמך בתוצאות. אזורים שהתאפיינו בתת קישוריות הציגו ריבוי יחסי של גנים הקשורים לתפקוד הסינפסות, ואילו אזורים עם קישוריות יתר נקשרו יותר לגנים המעורבים בפעילות חיסונית. הדמיון בין הממצאים בעכברים ובבני אדם העניק לחוקרים רמז אפשרי למנגנונים המולקולריים העומדים מאחורי דפוסי הסריקה.

נמצאו גם הבדלים מתונים בהערכות ההתנהגותיות. המשתתפים בקבוצת קישוריות היתר נטו לקבל ציונים מעט גבוהים יותר במדדים המקובלים להערכת מאפייני אוטיזם. עם זאת, החפיפה בין הקבוצות הייתה רחבה, ולא ניתן היה לזהות את תת הסוג על סמך התנהגות בלבד.

המשמעויות

לדברי החוקרים, המשמעות העתידית עשויה להיות מעבר מאבחנה רחבה המבוססת בעיקר על התנהגות, לגישה המשלבת גם מדדים ביולוגיים. אם יתברר שמנגנונים סינפטיים ומנגנונים חיסוניים מעורבים בקבוצות שונות, ייתכן שטיפול שיסייע לקבוצה אחת לא ישפיע על האחרת. חלוקה ביולוגית עשויה גם לשפר ניסויים בתרופות, שבהם תגובה חיובית של קבוצה קטנה עלולה להיעלם בתוך ממוצע של אוכלוסייה מגוונת.

הדרך ליישום רפואי עדיין ארוכה. סריקת מוח תפקודית רגישה לתזוזות, לגיל הנבדק, למצב הערנות ולהבדלים בין מכשירי הסריקה ומרכזי המחקר. היא גם לא משמשת כיום לאבחון שגרתי של אוטיזם, והמחקר לא הראה שניתן לקבוע באמצעות סריקה בודדת לאיזו קבוצה שייך ילד מסוים.

גם הקישור למסלולים של מערכת החיסון לא מוכיח שמחלה חיסונית גורמת לאוטיזם או שטיפול המדכא את מערכת החיסון יועיל. המונח מתאר קשר סטטיסטי בין דפוסי קישוריות לביטוי של גנים ומסלולים ביולוגיים מסוימים, ולא יעד טיפולי מוכח. מתן טיפול על בסיס הממצאים בשלב זה יהיה מוקדם ולא מבוסס.

אוטיזם הוא מצב נוירו התפתחותי המתחיל בילדות ומתבטא בשילובים שונים של קשיים בתקשורת ובאינטראקציה חברתית, דפוסי התנהגות ועניין חוזרניים ורגישויות חושיות. האבחון מבוסס על התפתחות הילד, תצפית קלינית, שיחות עם ההורים והערכות של צוותים מקצועיים. אין כיום בדיקת דם, בדיקה גנטית יחידה או סריקת מוח שיכולות לאבחן לבדן את המצב.

הטיפולים הקיימים לא נועדו לשנות את הזהות או האישיות של האדם, אלא לסייע בתחומים שבהם הוא מתקשה. הם כוללים התערבויות תקשורתיות והתפתחותיות, ריפוי בעיסוק, קלינאות תקשורת, התאמות לימודיות וטיפול בתסמינים נלווים כמו חרדה, הפרעת קשב, הפרעות שינה או התנהגות הפוגעת בתפקוד.

החוקרים מתכננים לבחון אם ניתן לזהות את תת הסוגים גם בשיטות נגישות יותר, לעקוב אחר יציבותם לאורך הילדות ולבדוק אם הם מנבאים תגובה להתערבויות מסוימות. רק מחקרים עתידיים יוכלו לקבוע אם הממצאים יהפכו מכלי מחקרי למדד רפואי שיאפשר בחירת טיפול מדויקת יותר.