التوحد ما الذي يسببه؟

ملخص: يعرض المقال بقلم الكاتب سيمون ماكين على موقع Scientific American اضطراب طيف التوحد كحالة معقدة تنشأ من تفاعل عوامل وراثية متعددة، تشمل طفرات موروثة وأخرى عفوية تؤثر في وظائف الدماغ، مع احتمال مساهمة عوامل بيئية، وهو ما يفسر تنوع الأعراض بين الأفراد. ويبرز التقدم في تقنيات الجينوم في كشف هذه الأسس وفتح المجال لتشخيص أدق وعلاجات موجهة مستقبلاً، مع التأكيد على أهمية التدخل المبكر وإمكانية تحسين الأعراض حتى لاحقاً. وفي السياق السعودي، يشير إلى فجوة بين الحاجة للخدمات وتوفرها، داعياً إلى تطوير منظومة متكاملة تقوم على الحوكمة الموحدة، والكشف المبكر، وعدالة توزيع الخدمات، وتمكين الأسر، وبناء قاعدة بيانات وطنية لتحسين جودة الحياة.

بقلم: سيمون ماكين

مدخل

تمثل اضطرابات طيف التوحد أحد أكثر التحديات الصحية الاجتماعية تعقيداً في العالم وفي المملكة العربية السعودية ليس فقط بسبب ارتفاع معدلات الانتشار المتوقعة، بل نتيجة الطبيعة المركبة للاضطراب التي تتطلب استجابة مبكرة مستمرة متعددة التخصصات، وعادلة جغرافياً. وتكشف التقارير الاستقصائية لاضطراب طيف التوحد عن فجوة واضحة بين الحاجة الفعلية للخدمات وبين قدرتها الحالية على التوزيع العادل، والتكامل المؤسسي، والاستدامة المالية، خاصة في المناطق خارج المدن الرئيسية

يرتبط التوحد بمجموعة من الطفرات الجينية الشائعة والنادرة و الموروثة والعفوية لأكثر من سبعين جينا مختلفا

• بفضل الله عز وجل ثم التقدم الأخير في تقنيات تسلسل الحمض النووي والتعاون على نطاق واسع بين المختبرات في جميع أنحاء العالم، حدد العلماء الآن عشرات الجينات المرتبطة بقوة باضطراب طيف التوحد (ASD). 
• من الصعب تحديد أسباب محددة لأن العلم لم يتوصل الى معرفة دقيقة و جازمة اذ غالبا ما يأتي هذا الاضطراب من مزيج من المتغيرات الشائعة والنادرة على حد سواء، وكثير منها موروث ولكن بعضها يمكن أن يكون عفوياً و فردياً.
• يساعد تحديد الجينات المرتبطة باضطراب طيف التوحد العلماء على فهم العمليات البيولوجية التي ينطوي عليها التسبب في مرض التوحد، والتي يمكن أن تؤدي إلى خيارات علاجية جديدة وأكثر استهدافاً لحالة بعينها لها مسبباتها وظروفها الاحيائية والجينية و طفراتها الخاصة.

يقف سبعة ممثلين حول دائرة من الألوان المتداخلة -الأزرق والذهبي والأبيض المطلي بانسجام و تداخل على جدران المسرح، و هم اذ يقفون في منتصف المسرح يقومون بأدوار تفاعلية مع الأطفال الأصغر سناً الذين يبدون مرتبكين نوعاً ما. يبدو أن العديد منهم معاقون فكريا أو جسدياً. تجلس فتاة واحدة، تبلغ من العمر نحو 12 عاما، بهدوء على كرسي متحرك كهربائي. يتناوب الممثلون المحترفون أداء مشاهد ملفتة و متقنة وسط "الجزيرة" الملونة، حيث يلعبون ألعاباً بسيطة - ممارسة تعابير الوجه وهتاف الكلمات - وكلها تستند إلى مشاهد منتقاة من مسرحية شكسبير العاصفة.

يشارك كل طفل حتى أولئك الذين يبدون غير قادرين على الاندماج في المشهد. يتفاعل الكثيرون بفرح لا يرقى إليه الشك. ربما تكون واحدة من أكثر المسرحيات إثارة التي شاهدتها على الإطلاق. لكن هذه التجربة ليست حقا للجمهور.

تقول تذكرتي: "العاصفة، مناسبة للأطفال المصابين بالتوحد الذين تتراوح أعمارهم بين 8 و 24 عاما"، ويعرض الإنتاج علاجا جديدا لاضطراب طيف التوحد (ASD). لم يتم إثبات النهج - الذي قاده كيلي هنتر من شركة شكسبير الملكية وتم تطويره بالتعاون مع علماء النفس في جامعة ولاية أوهايو. لكن الفكرة وراء ذلك مقنعة

القدرات الأساسية المشاركة في الدراما تتطابق بشكل جيد و لافت للنظر مع ما يوصف في كثير من الأحيان بأنه الثالوث الرئيس للعاهات في اضطراب طيف التوحد

• مشاكل التفاعل الاجتماعي
• التواصل
• الخيال

باختصار، الممثلون موهوبون في الأشياء ذاتها التي تتكامل مع حاجة المصابين باضطرابات طيف التوحد وقادرة على الوصول بقوة عبر فجوة الإعاقة الى نمط الاستجابة المستهدف لدى الاطفال.

إن تنوع الأطفال على خشبة المسرح هو انعكاس واضحلمدى تعقيد التوحد وراء الكواليس يدعو التشخيص الرسمي إلى ثلاثة صعوبات موصوفة أعلاه، إلى جانب السلوكيات المتكررة (عادة اهتزاز اليد أو الهزاز أو ضرب الرأس قبل سن الثالثة). ومع ذلك، يظهر المصابون باضطراب طيف التوحد مجموعة واسعة من الأعراض الجسدية والعصبية.

الأشخاص ذوو الأداء العالي المصابون بالتوحد، بما في ذلك أولئك الذين يعانون من متلازمة أسبرجر وهو تشخيص تم إجتزاؤه مؤخرا من دليل الاضطرابات التابع للجمعية الأمريكية للطب النفسي، لديهم معدل ذكاء طبيعي وأحيانا مرتفع وغالبا ما يظهرون عجزا اجتماعيا خفيفا إلى معتدل فقط. في الطرف الآخر من الطيف، غالبا ما يكون الأطفال المصابون بالتوحد العميق معاقين فكريا ومنفصلين اجتماعيا لدرجة أنهم يبدون محبوسين في عالم خاص بهم.

تعقيد الصورة السريرية

غالبا ما تتزامن الحالة مع التشخيصات الأخرى، مثل اضطرابات القلق واضطراب نقص الانتباه وفرط النشاط (ADHD) والاكتئاب والصرع.

وفقا لأحدث التقديرات، يؤثر اضطراب طيف التوحد على واحد من كل 68 طفلا.

ناقش الباحثون قضيته لعقود - وهي حجة أصبحت ملحة بشكل متزايد في السنوات الـ 25 الماضية مع ارتفاع معدلات التشخيص.

الدراسات الحديثة استقرت بشكل جيد على السؤال: التوحد وراثي في المقام الأول في الأصل، على الرغم من أنه لا يتبع نمطاً وراثيا بسيطاً. وبفضل الله عز وجل ثم التقدم في تسلسل الحمض النووي والجهود التعاونية لتجميع مجموعات البيانات من المختبرات في جميع أنحاء العالم، وجد العلماء عشرات الجينات التي يبدو أنها مرتبطة بقوة باضطراب التوحد وغيرها الكثير التي قد تلعب أيضا أدوارا داعمة.

تقدم هذه الاكتشافات الجديدة أدلة مهمة حول علم الأحياء الكامن وراء اضطراب طيف التوحد، وهي رؤى يمكن أن تؤدي في النهاية إلى العلاج الدوائي المستهدف.

هناك أيضا إدراك ملحوظ بأن اضطرابات النمو العصبي بشكل عام - من التوحد إلى متلازمة داون - قد لا تنتج فقط عن نمو الدماغ غير الطبيعي ولكن أيضا عن العمليات المختلة المستمرة. الوعد في هذا الاتجاه هائل و فرص الحلول والعلاج واعدة جداً وعلى الرغم من أن التدخلات المبكرة ستظل حيوية في مساعدة الأطفال المصابين على الوصول إلى تحسن يمكنهم من توظيف إمكاناتهم الحيوية والجسدية والنفسية والاجتماعية التي منحهم الله، فإن الأمل هو أنه حتى في البالغين، قد تكون بعض جوانب اضطراب طيف التوحد قابلة للعلاج يوما ما.

البحث عن السبب هناك قول مأثور شائع بين الأشخاص المطلعين على مرض التوحد: "إذا كنت قد قابلت شخصا واحدا مصابا بالتوحد فقد قابلت شخصا واحدا مصابا بالتوحد بخصوصيته الفريدة المرتبطة بخلفياته الوراثية. يثبت هذا التنوع أيضا صحة علم الوراثة وراء الاضطراب. يمكن تتبع حالة واحدة من كل 10 حالات إلى الطفرات التي تؤثر على جين واحد.

تحدث هذه الأصناف التي تسمى أحادية المنشأ بشكل عام كجزء من المتلازمات متعددة الأوجه التي تسبب أيضا تشوهات جسدية : متلازمات X الهشة و غيرها من المتلازمات بالإضافة إلى التصلب الدرني والورم الليفي العصبي، على سبيل المثال لا الحصر.

في كثير من الأحيان يعتبر اضطراب طيف التوحد مجهول السبب، مما يعني أن سببه الجذري غير معروف. أشارت الدراسات المتتابعة منذ السبعينيات إلى أن اضطراب طيف التوحد كان وراثياً، ولكن الارتفاع اللاحق في التشخيص دفع العديد من الباحثين وأولياء الأمور إلى البحث عن التأثيرات البيئية. يعتقد الخبراء حاليا أن الكثير من الزيادة تنبع من الوعي المتزايد بين الآباء وأطباء الأطفال والمعلمين وتحسين معايير التشخيص.

وجد الطبيب النفسي تيري بروغا من جامعة ليستر في إنجلترا وزملاؤه أدلة تدعم هذه الفكرة في عام 2011، مما يدل على أن عينة تمثيلية من البالغين غير المشخصين سابقا لديهم معدلات اضطراب طيف التوحد تشبه التقديرات الأخيرة للأطفال.

في السنوات الأخيرة، تقدمت الأدلة على الأسباب الوراثية بشكل كبير. أنتج وابل من الدراسات المستفيضة تدفقا مستمرا من الجينات المرتبطة بقوة بالتوحد يقدر البعض أن عدد الجينات المرتبطة قد يصل في نهاية المطاف إلى 1000 جين

أحد الاكتشافات المهمة بشكل خاص هو الدور الذي تلعبه ما يسمى طفرات دي نوفو. تحدث هذه الأخطاء في الشفرة الوراثية تلقائيا في خلية الحيوانات المنوية أو البويضة وبالتالي لا تورث من أي من الوالدين.

في عام 2007 لاحظ عالم الأحياء الجزيئية مايكل ويغلر من مختبر كولد سبرينج هاربور و عالم الوراثة جوناثان سيبات من مختبرات جامعة كاليفورنيا في سان دييغو وزملاؤهم لاحظوا ان أول طفرات دي نوفو المرتبطة باضطراب طيف التوحد بشكل متغيرات الرقم النسخ يشمل تعديلات في الكروموسومات التي تنطوي على حذف أو تكرار أجزاء كاملة من الحمض النووي، والتي يمكن أن تؤثر على جين محدد بعينه و سرعان ما بدأ علماء آخرون في العثور على طفرات نقطة نوفو مرتبطة بالتوحد يشار إليها أيضا باسم متغيرات النوكليوتيدات المفردة لأنها تغييرات حرف واحد في الحمض النووي تختص بجينات محددة. منذ ذلك الحين، ازدهرت مجموعة من الدراسات في العديد من طفرات دي نوفو كل من الاختلافات في عدد النسخ ومتغيرات النوكليوتيدات المفردة التي تزيد بشكل كبير من خطر إصابة الفرد باضطراب طيف التوحد ربما نحو 20 ضعفاً وفي حالات نادرة قد تصل حتى 80 ضعفا.

في الوقت نفسه، وجدت دراسات متعددة أن طفرات دي نوفو تزداد مع عمر الأب. على سبيل المثال في عام 2012 اكتشف براين أوروك، الذي كان يعمل آنذاك في مختبر عالم الوراثة إيفان إيشلر في جامعة واشنطن، وزملاؤه أن 80 في المائة من الطفرات النقطية العفوية تحدث داخل خلايا الحيوانات المنوية وأن عدد الطفرات يميل إلى الزيادة مع عمر الأب. توضح النتائج نسبة مئوية صغيرة من الزيادة المعروفة في خطر الإصابة بالتوحد بين أطفال الآباء الأكبر سنا.

في نوفمبر الماضي رفعت دراستان نشرتا في وقت واحد في مجلة الطبيعة Nature العدد الإجمالي للجينات المرتبطة بالتوحد من حوالي تسعة إلى أكثر من 70. استخدم كلا التحقيقين تقنية تسمى تسلسل الإكسوم الكامل، والتي تركز حصريا على الإكسونات، وهي مناطق الجينوم التي تحتوي على رمز لبناء البروتينات. يتيح هذا النهج للباحثين فحص 1 في المائة من الجينوم البشري الذي نعرفه أكثر من غيره بسرعة وبأسعار معقولة. العقل الأمريكي العلمي هو جزء من طبيعة سبرينغر.

حلل التقرير الأول، الذي أعده ويغلر وإيشلر و ماثيو و باحثين من جامعة كاليفورنيا وجامعة سان فرانسيسكو وزملاؤهم، حللوا إكسومات أكثر من 2500 عائلة من مجموعة سيمونز سيمبلكس، وهي مجموعة من عينات الحمض النووي من ما يسمى عائلات سيمبلكس التي بحكم تعريفها، لديها طفل واحد فقط مصاب بالتوحد من خلال مقارنة جينوم كل طفل بوالديه، قدر الباحثون أن الطفرات دي نوفو ساهمت في حوالي 30 في المائة من تشخيص اضطراب طيف التوحد في هذه الأسر و 45 في المائة من التشخيصات لدى الفتيات. كما حددوا 27 جينا مرتبطا بقوة باضطراب طيف التوحد.

جاءت الدراسة الثانية من اتحاد تسلسل التوحد (ASC) الذي شارك فيه باحثون من 37 مؤسسة مختلفة بقيادة عالم الأعصاب البروفيسور جوزيف د. بوكسباوم من كلية إيكان للطب ومستشفى جبل سيناء في بوسطن وزملاؤه حيث أسس بوكسباوم - جنبا إلى جنب مع عالم الوراثة مارك دالي من معهد برود في كامبريدج، ماساشوستس والإحصائيين كاثرين رودر من جامعة كارنيجي ميلون وبيرني ديفلين من جامعة بيتسبرغ - الكونسورتيوم في عام 2010 بدعم من المعهد الوطني للصحة النفسية بهدف تبادل العينات والبيانات بحثا عن الطفرات الموروثة والعفوية في اطياف التوحد ، وقد حلل الفريق 3871 حالة من حالات التوحد و 937 فردا غير متأثرين حددوا 33 جينا مرتبطا بقوة باضطراب طيف التوحد وأكثر من 70 مرشحا إضافيا. تتداخل الجينات المتورطة في هاتين الدراستين إلى حد ما.

أفادت رودر أنها، إلى جانب عالم الوراثة ستيفان ساندرز من C.S.F..، أنتجت قائمة غير منشورة تتضمن الجينات المتأثرة بمتغيرات نسخ دي نوفو. من المرجح أن يشارك أعلى 71 من هذه الجينات بنسبة 90 في المائة في مرض التوحد.

إضافة المخاطر

تنقسم معظم الجينات المحددة في الدراسة الثانية إلى ثلاث فئات رئيسية. يشارك البعض في الوظيفة المشبكية . أو كيفية تواصل الخلايا العصبية في الدماغ عبر الفجوات أو نقاط الاشتباك العصبي بينهما. يساهم البعض في النسخ، وهي العملية التي يتم من خلالها ترجمة الحمض النووي إلى بروتينات. ويلعب البعض دورا في إعادة تشكيل الكروماتين - المجمعات المعبأة بشكل كثيف من الحمض النووي والبروتينات التي يحدد هيكلها المتغير امتدادات الحمض النووي التي يمكن الوصول إليها للنسخ. نظرا لأن الأخيرين يؤثران فعليا على نشاط الجينات، فقد يؤثران أيضا في نهاية المطاف على نمو ووظيفة الخلايا العصبية والمشابك العصبية.

هذه عمليات مهمة داخل الخلايا وفيما بينها، وبالتالي فإن أي اضطرابات أثناء التطور يمكن أن يكون لها عواقب بيولوجية بعيدة المدى. على هذا النحو قد تفسر هذه النتائج الأدلة التي تشير إلى أن اضطراب طيف التوحد يشترك في الكثير من أصوله الوراثية مع حالات أخرى وخاصة الاضطرابات النفسية النمائية الأخرى، مثل الفصام، ولكن أيضا الاضطرابات التي تبدو غير ذات صلة، مثل اضطرابات القلب الخلقية.

يعتقد الباحثون اذا ما إذا كانت هذه الجينات تؤدي بالفعل إلى التوحد أو أي شيء آخر بعينه أو لا تؤدي على الإطلاق الى التوحد فان الأمر برمته قد يعتمد على بقية التركيب الجيني للشخص.

على سبيل المثال، قد تؤدي طفرة معينة عالية الخطورة إلى مجموعة من الأمراض أو الإعاقات ولكنها ستسبب التوحد في تلك العائلات التي تزيد "خلفيتها الوراثية" الموروثة من هذا الخطر بالذات. يوضح بوكسباوم: "هناك بعض العوامل - وليس الكثير - التي تزيد من المخاطر بشكل كبير، وبعضها يزيدها بمراحل معينة. "إن مظهر التوحد هو مجموع كل هذا الخطر في كل فرد مع بعض الاختلافات بالنسبة للبنين والبنات.

يتم تشخيص أكثر من أربعة أضعاف عدد الأولاد المصابين باضطراب طيف التوحد مقارنة بالبنات. لا أحد متأكد تماما من السبب، بخلاف افتراض أن الفتيات محميات بطريقة أو بأخرى من آثار بعض الطفرات. وجدت دراسة أجراها سيباستيان جاكمونت عام 2014، ثم في جامعة لوزان في سويسرا، وجدت الدعم لهذه الفكرة، مما يدل على أن الفتيات المصابات يملن إلى حدوث طفرات أكثر حدة.أيضا، كان من المرجح أن تكون هذه الطفرات موروثة من أمهات الفتيات.

أحد الآثار المترتبة على ذلك هو أنه يمكن للأمهات نقل الطفرات المرتبطة باضطراب طيف التوحد إلى أطفالهن دون أن يصبن بالاضطراب بأنفسهن. قد تساعد هذه النتائج، إلى جانب الأهمية التي تم العثور عليها حديثا لطفرات دي نوفو، في تفسير سبب ظهور العديد من الحالات في العائلات التي ليس لديها تشخيصات التوحد السابقة.

يبدو أن طفرات دي نوفو ترجح التوازن في حوالي 14 في المائة فقط من الحالات. هذه الطفرات الشديدة نادرة على وجه التحديد لأن لها تأثيرا كبيرا وبالتالي تقلل من احتمال إنجاب حامليها أطفالا. يقول رودر: "السبب المعتاد في ندرة البديل هو أنه جديد تماما في السكان". ومع ذلك، فإنها توفر وسيلة بحثية واعدة من حيث أن الندرة الجينية الضارة غالبا ما تكشف عن الآليات البيولوجية للمرض أكثر مما يمكن أن تكشفه المتغيرات الشائعة الأقل ضررا.

تلاحظ الدولة: "لقد تعلمنا قدرا هائلا عن السرطان وفرط شحميات الدم والاضطرابات التنكسية العصبية وأكثر من ذلك من خلال الاختلافات النادرة التي تمثل نسبة صغيرة بشكل عابر من المخاطر السكانية ولكنها فتحت رؤى مقنعة وقابلة للتطبيق على نطاق واسع في علم الأحياء".

على سبيل المثال، كان جينا لشكل نادر وعائلي من مرض باركنسون هو الذي دفع العلماء إلى تقدير دور بروتين ألفا سينوكلين في جميع أشكال الاضطراب.

حتى الآن، كان لدى الباحثين حظ أقل في تسمير الاختلافات الجينية الشائعة المرتبطة باضطراب طيف التوحد. تمثل المتغيرات الشائعة بشكل جماعي مخاطر الإصابة بالتوحد أكثر من المتغيرات النادرة، ولكنها تمنحبشكل فردي مثل هذه الزيادات الصغيرة التي يصعب تحديدها. يقول عالم الوراثة بنيامين نيل من معهد برود الذي عمل في دراسة ASC " في هذه المرحلة لم نحدد المتغيرات المشتركة المحددة ذات الصلة". "لكن هناك تقارير متعددة تفيد بأن الاختلاف المشترك له تأثير كبير." يقول العلماء إن التفاعل بين أنواع مختلفة من الاختلاف -النادرة والشائعة والموروثة والعفوية - هو المفتاح لفهم جينات التوحد.

و قد نشر عالم الوراثة ستيفن شيرر من جامعة تورنتو وزملاؤه في فبراير الماضي نتائج دراسة قاموا فيها بتسلسل الجينومات الكاملة ل 85 ما يسمى بالأسرة الرباعية والدان وشقيقان من اضطراب طيف التوحد. اتضح أن ما يقرب من 70 في المائة من هؤلاء الإخوة والأخوات المتضررين لديهم متغيرات نادرة مختلفة مرتبطة سابقا بالتوحد. يتكهن بوكباوم بأن هذه العائلات قد تواجه مخاطر كامنة مختلفة بسبب الاختلاف المشترك، والذي عندما يقترن بمتغيرات أكثر ندرة، وربما عفوية، يدفع الأطفال الأفراد فوق عتبة اضطراب طيف التوحد يقول: "أعتقد أن هذا ما يحدث". "زادت الأسرة من المخاطر، ثم يكون للأشقاء أسباب نهائية مختلفة." في محاولة لتحليل المساهمات النسبية للاختلافات الشائعة والنادرة، طور رودر وديفلين أدوات إحصائية لتوسيع طرق تقدير وراثة السمة.

جنبا إلى جنب مع بوكباوم وزملائه في اتحاد دراسة علم الوراثة والبيئة التوحدي القائم على السكان، قاموا بتقييم أكثر من 3000 شخص من سجل الصحة الشاملة في السويد، بما في ذلك أكثر من 450 شخصا يعانون من اضطراب طيف التوحد. بعد تحليلهم، قدروا أن 49 في المائة من إجمالي خطر الإصابة باضطراب طيف التوحد ينبع من المتغيرات الشائعة، في حين أن 6 في المائة فقط من طفرات نادرة (3) في المائة موروثة، 3 في المائة من جديد). أظهرت دراسات أخرى أنه يمكن إضافة 4 في المائة أخرى إلى أشياء مثل الجينات المتنحية. لكن هذا لا يزال يترك 41 في المائة غير مفسر.

من الجينات إلى علم الأحياء

يمكن أن تعكس بعض هذه المخاطر المفقودة عوامل بيئية - ربما العدوى، أو بعض الأدوية أو السموم في نظام الأم أثناء الحمل، أو مضاعفات الولادة - قد يغير أي منها التعبير عن الجينات بشكل دائم تفاعل بين الجينات والبيئة يعرف باسم علم التخلق أو يزيد من المخاطر بطرق أخرى. ولكن هناك ظواهر إضافية متضمنة، من فرصة عشوائية إلى طفرات جسدية، غير موجودة في البويضة أو الحيوانات المنوية ولكنها تنشأ في الخلايا أثناء انقسامها أثناء النمو في حالات نادرة، ارتبط التوحد بطفرات في الحمض النووي للميتوكوندريا، الموروثة حصريا من خلال خط الأم. وقد يكون ميكروبيوم الأمعاء متورطا. يبدو أن بعض الأشخاص المصابين بالتوحد يؤون مجتمعات غير عادية من البكتيريا في الجهاز الهضمي التي يمكن أن تنتج نفايات تضر بالدماغ.

علاوة على ذلك، لا تعمل جينات ASD بمعزل عن غيرها ولكنها تتفاعل مع بعضها البعض والبيئة والعمليات البيولوجية الأخرى بطرق معقدة بدأنا فقط في فهمها.

تساعد كل هذه العوامل الإضافية في تفسير سبب كون التوائم المتطابقة - الذين لديهم نفس الحمض النووي بالضبط تقريبا - في مكان ما بين 80 إلى 90 في المائة فقط من المرجح أن يشتركوا في تشخيص اضطراب طيف التوحد عندما لا يكون كلاهما مصابا بالتوحد، غالبا ما يكون لدى التوأم بدونه تشخيص نفسي آخر، مثل اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه.

المعرفة أين ومتى تتفاعل جينات الدماغ المرتبطة بالتوحد وتبدأ في التسبب في مشاكل، يتحول العلماء إلى مشاريع متطورة مثل أطلس اتساع الدماغ البشري النامي، الذي طوره معهد ألين لعلوم الدماغ في سياتل بالتعاون مع العديد من الجامعات. يرسم هذا الأطلس الديناميكي لتنشيط الجينات في الدماغ طوال فترة النمو، من الجنين إلى شخص بالغ. جمعت العديد من الدراسات الحديثة هذه البيانات مع النتائج الجينية. عند القيام بذلك، يمكن للباحثين رسم خرائط لشبكات الجينات التي يتم التعبير عنها معا في مناطق معينة من الدماغ وأنواع الخلايا في نفس الوقت.

كشفت هذه التحقيقات أن العديد من الجينات المرتبطة باضطراب طيف التوحد يبدو أنها تعمل معا في أجزاء من القشرة خلال فترة منتصف إلى أواخر الجنين، بعد خمسة أشهر تقريبا من الحمل. تورط بعض الدراسات على وجه التحديد ما يعرف باسم الخلايا العصبية الإسقاطية -الخلايا المسؤولة عن إقامة اتصالات بعيدة المدى من جزء من الدماغ إلى آخر. تعزز النتيجة بعض النظريات البارزة التي تتبع أعراض التوحد إلى تشوهات في كيفية توصيل الدماغ. من بين تلك النظريات هناك فائض من الاتصالات المحلية وعدم كفاية الاتصالات لمسافات طويلة.

لم يفكر علماء آخرون في مكان ومتى تنشط جينات اضطراب طيف التوحد في الدماغ فحسب، بل أيضا في كيفية تفاعل البروتينات التي تنتجها على سبيل المثال نشرت عالمة الأحياء في الأنظمة في فبراير الماضي ليليا ياكوتشيفا منU.C.S.D وزملاؤها نتائج من تحقيقهم في تباين رقم النسخ المرتبط بالتوحد المعروف باسم 16p11.2. يتضمن هذا الامتداد من الكروموسوم 16 يتضمن 29 جينا مختلفا. يزيد الحذف من خطر الإصابة بالتوحد ويزيد الازدواجية من خطر الإصابة بكل من التوحد وانفصام الشخصية في آن واحد بحول الله.

بالتركيز على الجينات الموجودة في هذه المنطقة، قام الفريق ببناء شبكة ذات صلة من تفاعلات البروتين. وجد الباحثون أن البروتين الذي ينتجه جين واحد 16p11.2 يسمى KCTD13 - يتكون من بنية مع بروتين آخر يدعى Cul، أثناء نمو منتصف الجنين. يكمن جين Cul3 في جزء مختلف من الجينوم ولكنه تم ربطه سابقا بالتوحد في شكل طفرات نقطة دي نوفو. تتحكم هذه البروتينات معا في مستويات البروتين الثالث، RhoA ، الذي يشارك في تصميم رقصات هجرة الخلايا في الدماغ النامي.

تتناسب النتائج بشكل لافت للنظر مع ما كان معروفا بالفعل حول كيفية تأثير هذه الطفرة على حجم الرأس. عندما يتم حذف مناطق 16p11.2 ، يزداد حجم الرأس، في حين تقلل الازدواجية من حجم الرأس. أصغر من متوسط حجم الرأس شائع بين الأفراد المصابين بالتوحد. تقول إياكوشيفا إنهم فوجئوا بعد ذلك بالعثور على أن الطفرات في جين واحد مختلفة تماما، وجين CACNA1C، الذي يسبب الشكل النادر من التوحد يسمى متلازمة تيموثي، قد تم ربطها أيضا بنفس آلية RhoA هذا التقارب بين ثلاث طفرات مختلفة في نفس العملية البيولوجية - واحدة قد تعطل هجرة الخلايا أثناء نمو دماغ الجنين - يجسد الكثير من التفكير الحالي في هذا المجال: أي الشك في أن العديد من 1000 طفرة أو أكثر قد تكون متورطة ستتقارب في نهاية المطاف على عدد محدود من الآليات الأساسية.

الطريق إلى الأمام لفهم أدق واشمل للتوحد

إن فهم كيفية ظهور اضطراب طيف التوحد بالضبط سوف يساعد بفضل الله على ان يخفف من الكرب الذي شعر به العديد من الآباء وهم يكافحون من أجل فهم سبب حدوث صاعقة من التوحد الحاد لضرب أسرهم والقلق من أنه سيضرب مرة أخرى. لدى العلماء الآن مجموعة من الجينات التي يعرفون أنها ستضع الطفل النامي في خطر كبير للإصابة باضطراب طيف التوحد، وهي قائمة يمكن أن تنمو مع المزيد من الدراسات. وقد تغير هذه النتائج التشخيص في نهاية المطاف وتسهل التدخلات السابقة.

مع توسع الاختبارات الجينية لمرض التوحد وتحسينه سيتمكن الآباء والأمهات الذين لديهم طفل واحد متضرر من تحديد المخاطر التي قد يواجهها الأطفال اللاحقون.

إذا كان السبب السائد لاضطراب طيف التوحد في البكر هو طفرة دي نوفو، فقد يشير ذلك إلى زيادة طفيفة أو معدومة في المخاطر. من ناحية أخرى، يمكن للطفرات الموروثة أن تزيد من الاحتمالات إلى شيء يصل إلى 50 في المائة. قد يصبح اختبار ما قبل الولادة متاحا في نهاية المطاف.

الهدف في نهاية المطاف هو تطوير علاجات فعالة. أحد الأسباب التي جعلت الجمعية الأمريكية للطب النفسي تستبدل متلازمة أسبرجر والأنواع الفرعية الأخرى بالمصطلح العام اضطراب طيف التوحد" هو أن الأدلة البيولوجية للأنواع الفرعية القديمة كانت غير موجودة.

ولكن بما أن النتائج الجينية تساعد الباحثين على الكشف عن الآليات البيولوجية المعنية، فقد تؤدي إلى نهج أكثر فردية للعلاج، كما يحدث بالفعل في مجالات الطب الأخرى. قد يكون يوما ما تنوع الأطفال الذين شاهدتهم يشاركون في مسرحية العاصفة لشكسبير سيقابله مجموعة متنوعة مماثلة من الخيارات العلاجية.

يقول بوكسباوم: اكتشاف الجينات هو الشيء الذي نحاول إنجازه في أسرع وقت ممكن قبل أن نعود إلى العمل الحقيقي لفهم بيولوجيا الاضطراب وإمراضه وحيث يمكننا التدخل بشكل مفيد. على سبيل المثال، تقدم الآلية التي حددتها إياكوشيفا وزملاؤها هدفا علاجيا واحدا محتملا.

تخطط هي ومعاونوها لاستخدام تكنولوجيا الخلايا الجذعية للتحقيق فيما إذا كان دواء موجود يسمى Rhosin، والذي يغير مستويات بروتين RhoA في الخلايا العصبية، قد يكون مفيدا. إذا نجح الأمر، فسيظل الباحثون يواجهون التحدي المتمثل في كيفية توصيل الدواء إلى أدمغة الجنين لأن الروسين لا يمكنه عبور الحاجز الدموي الدماغي

كما خطا الباحثون خطوات كبيرة في فهم البيولوجيا الجزيئية للمتلازمات الأحادية المنشأ مثل متلازمات X وريت الهشة وطوروا تدخلات تبدو واعدة في النماذج الحيوانية لهذه الحالات، والتي كان يعتقد سابقا أنها لا رجعة فيها تماما: "إن معرفة حقيقة انه على الأقل في النماذج الحيوانية، يمكنك محو العديد من العواقب و المخاطر حتى في مرحلة البلوغ، أمر مثير للغاية".

أدت الاكتشافات إلى تجارب أولية للأدوية. نشر بوكسباوم وزملاؤه مؤخرا نتائج أولية من تجربة سريرية في مرحلة مبكرة لعامل النمو الشبيه بالأنسولين (IGF -1) 1 في تسعة أطفال يعانون من متلازمة فيلان ماكديرميد، والتي تسببها طفرات في SHANK3، وهي واحدة من أكثر جينات ASD خطورة في جميع الأطفال، الذين تراوحوا في سن الخامسة إلى 15 عاما، أدى عامل النمو - الذي يعزز نضج نقاط الاشتباك العصبي - إلى تحسين الأداء الاجتماعي وتقليل السلوكيات المتكررة، مثل الهزاز.

تظهر دراسات إضافية أن 1-IGF قد يساعد أيضا الأطفال المصابين بمتلازمة ريت، ولكن ما إذا كان سيفيد أشكالا أكثر تعقيدا وراثيا من اضطراب طيف التوحد لا يزال سؤالا مفتوحا يحذر بوكسباوم من أن هذه النتائج الأولية تحتاج إلى تكرار في عينات أكبر، ولكن تجدر الإشارة إلى أن 1-IGF يعبر الحاجز الدموي الدماغي يختبر باحثون آخرون مواد وجد أنها تعكس العجز في متلازمة X الهشة والتصلب الدرناري لمعرفة ما إذا كانت قد تعمل في الحالات المعقدة وراثيا.

في الوقت الحالي، هناك العديد من الطرق للمضي قدما لباحثي التوحد. ستمكن العينات الأكبر حجما وتصاميم الدراسة الأفضل من العثور على متغيرات جديدة ذات تأثيرات أصغر، وسيجعل تسلسل الجينوم الكامل من الممكن للعلماء تحديد الطفرات المحفوفة بالمخاطر في الأجزاء الكبيرة من الجينوم الذي لم يستكشفوه بالكامل بعد. مع تحسن حل تناطح اتساع الدماغ والموارد المماثلة قد تكشف المزيد عن كيفية تشكيل هذه الجينات للدماغ النامي على المدى الطويل، سيؤدي ذلك إلى تدخلات جديدة لحالة كان العلاج الفعال بعيد المنال بالنسبة لها. يقول بوكسباوم: "هذا حقا ما نحاول القيام به". "كل شيء آخر هو مجرد خطوات نحو هذا الهدف.

نشرت هذه المقالة في الأصل بعنوان "ما الذي يسبب التوحد حقا" في 26, 6, 56-63 SA Mind ( نوفمبر 2015).

الكاتب :

سيمون ماكين صحفي علمي مستقل مقيم في المملكة المتحدة. ظهرت أعماله في New Scientist و The Nature Scientific American Economist وغيرها. يغطي ماكين علوم الحياة، ويتخصص في علم الأعصاب وعلم النفس والصحة النفسية.

توصيات لتعزيز جهود الاستجابة لتحديات أطياف التوحد بالمملكة بمناسبة اليوم العالمي للتوحد

تُمثل اضطرابات طيف التوحد أحد أكثر التحديات الصحية الاجتماعية تعقيداً في المملكة العربية السعودية، ليس فقط بسبب ارتفاع معدلات الانتشار المتوقعة، بل نتيجة الطبيعة المركبة للاضطراب التي تتطلب استجابة مبكرة مستمرة متعددة التخصصات، وعادلة جغرافياً. وتكشف العديد من الدراسات والبحوث والتقارير عن فجوة واضحة بين الحاجة الفعلية للخدمات وبين قدرتها الحالية على التوزيع العادل والتكامل المؤسسي، والاستدامة المالية، خاصة في المناطق خارج المدن الرئيسية

وانطلاقاً من هذا الواقع، فإن خارطة الطريق المقترحة لا تقوم على توسيع الخدمات فقط، بل على إعادة تصميم المنظومة الوطنية للتعامل مع التوحد في المناطق بوصفه قضية تنموية، تمس الصحة والتعليم والتنمية الاجتماعية والاقتصاد الأسري في آن واحد.

تبدأ خارطة بتطوير مقاربة شاملة للتصدي لهذا التحدي و تنتهي بوضع برنامج شراكة لإنشاء مركز حائل للتوحد الذي سيشمل وحدات إيوائية للرعاية الصحية تصل إلى نحو 250 وحدة مع برنامج دعم للأسر والمؤسسات غير الربحية و المراكز المتخصصة بتقديم الرعاية للمصابين بطيف التوحد.

أولاً: بناء الحوكمة الوطنية الموحدة مع تمكين البعد المناطقي

تشير بعض المعطيات التي تم استخلاصها من دراسات و تقارير مختلفة إلى تشتت الأدوار بين القطاعات الصحية والتعليمية والاجتماعية، وغياب مرجعية تشغيلية موحدة تضمن التكامل الفعلي للخدمات . وعليه، تبدأ خارطة الطريق بتفعيل المركز الوطني لاضطرابات النمو الشامل كمرجعية فنية تحت مظلة المجلس الصحي السعودي و تستنير بتوجهات وقرارات اللجنة الوزارية الدائمة لتنسيق و مواءمة الجهود والخدمات المقدمة لمرضى طيف التوحد بالتكامل والتعاون مع المؤسسات المعنية والقطاع غير الربحي و مراكز الرعاية النهارية.

ويستكمل ذلك بتطوير مبادرات تجمع المنظومات المعنية ) الصحة ، التعليم ، التنمية الاجتماعية ) بالتعاون مع القطاع غير الربحي والقطاع الخاص لمواءمة البرامج والجهود لمواجهة تحديات تقديم الرعاية لمرضى طيف التوحد و اضطرابات النمو، تعمل بالتنسيق مع المركز الوطني لاضطرابات النمو الشامل، وتُمنح صلاحيات التخطيط المحلي المبني على حجم الاحتياج الفعلي في كل منطقة، بما يضمن الانتقال من نموذج مركزي جامد إلى نموذج حوكمة شبكي مرن يستجيب للفروقات الديموغرافية والجغرافية.

ثانياً: التحول من التشخيص المتأخر إلى الكشف والتدخل المبكر العادل

يشكل نقص خدمات التشخيص والتدخل المبكر، خاصة قبل سن المدرسة، أحد أكثر الاختناقات تأثيراً في المنظومة الحالية، ويؤدي إلى ضياع فرصة ذهبية للتأهيل الفعال في سن مبكرة للأطفال المصابين بمرض طيف التوحد و الاضطرابات النمائية. 

وتقترح خارطة الطريق دمج مسارات الكشف المبكر لاضطراب طيف التوحد ضمن الرعاية الصحية الأولية وربطها رقمياً بالسجل الوطني لاضطرابات النمو، بما يتيحالتتبع المبكر، والتدخل السريع، وتقدير الطلب المستقبلي على الخدمات في كل منطقة.

كما تستلزم هذه المرحلة توحيد البروتوكولات الوطنية للتشخيص والعلاج، لضمان العدالة في جودة الخدمة بغض النظر عن الجهة المقدمة أو الموقع الجغرافي.

ثالثاً: إعادة توزيع خدمات التأهيل والرعاية النهارية و دعمها وفق منطق الحاجة لا العرض

تكشف البيانات المتاحة عن تفاوت كبير في أعداد المراكز والخدمات بين المناطق، مقابل تركزها في مناطق مثل الرياض، مكة المكرمة، والمنطقة الشرقية، رغم وجود أعداد معتبرة من الأطفال المشخصين في مناطق أخرى

وعليه، تنتقل خارطة الطريق من منطق "تراكم المراكز " إلى منطق "تغطية الاحتياج"، عبر:

• توجيه التراخيص والدعم الحكومي للمناطق ذات العجز الواضح.
• تشجيع نماذج الخدمة اللامركزية، مثل العيادات المتنقلة، والخدمات المجتمعية المرتبطة بالمراكز الصحية والمدارس.
• ربط تمويل الخدمات بمؤشرات الأثر التأهيلي وليس بعدد الجلسات فقط.
• توجيه الدعم للمراكز للاحتياج الفعلي للحالات التي يتم تقديم خدمات الرعاية لها

رابعاً: تمكين الأسرة بوصفها شريكاً علاجياً لا متلقياً للخدمة

يُظهر التقصي والدراسات المتوفرة أن التكلفة العالية للعلاج والتي قد تتجاوز 150 ألف ريال سنوياً للطفل الواحد، وقد تصل في بعض الحالات إلى ضعف هذا المبلغ ، و هي تكلفة تشكل عبئاً اقتصادياً ونفسياً كبيراً على الأسر، خاصة في ظل طول فترة التأهيل

وتؤكد خارطة الطريق على الانتقال من نموذج يعتمد على المركز فقط، إلى نموذج أسري - مجتمعي، من خلال:

• توسيع برامج تدريب الوالدين كجزء أساسي من الخطة العلاجية.
• إدماج الدعم النفسي والاجتماعي للأسر ضمن حزمة الخدمات.
• تطوير سياسات تمويلية تحمي الأسر من الاستنزاف المالي، سواء عبر التأمين الصحي القائم على القيمة أو الدعم الموجه.
• تحفيز وتمكين الجمعيات الخيرية والمؤسسات المعنية بمرض طيف التوحد والاضطرابات النمائية في المناطق ودعمها مالياً وفنياً ودمج أنشطتها مع مسارات نموذج الرعاية الصحية السعودي في مراكز الرعاية الصحية الأولية والمراكز المتخصصة و المستشفيات والمرافق الصحية و برامج العناية الصحية المنزلية و برامج الصحة السكانية الشاملة.

خامساً: بناء قاعدة معرفية وطنية لصنع القرار والاستدامة
يشكل السجل الوطني لاضطرابات النمو حجر الأساس لأي تخطيط مستقبلي فعّال . وتستهدف خارطة الطريق تحويل هذا السجل من أداة إحصائية إلى منصة تحليلية ديناميكية تستخدم في:

• التنبؤ بالاحتياجات المستقبلية للخدمات في المناطق.
• تقييم كفاءة المراكز والبرامج.
• دعم البحث العلمي التطبيقي المرتبط بالاضطرابات النمائية واضطرابات طيف التوحد.
• دعم مبادرات الصحة السكانية للكشف المبكر عن الاضطرابات النمائية
• اعتماد الملف الصحي الموحد وسجلات المرضى في الأنظمة الصحية الرقمية HIS مدخلات لبيانات و احصائيات الاضطرابات النمائية و طيف التوحد

إن الاستجابة لتحدي اضطراب طيف التوحد في المملكة على مستوى المناطق والمجمعات الصحية وبرامج الصحة السكانية لا يمكن اختزالها في زيادة عدد المراكز أو الجلسات العلاجية، بل تتطلب تحولاً بنيوياً في فلسفة تقديم الخدمة من الرعاية المجزأة إلى المنظومة المتكاملة، ومن المركزية إلى التمكين المناطقي، ومن التركيز على التكلفة إلى التركيز على الأثر.

وتؤكد هذه الخارطة أن نجاح المملكة في هذا الملف سيكون مؤشراً متقدماً على نضج تحولها الصحي والاجتماعي، وقدرتها على ترجمة مستهدفات رؤية السعودية 2030 إلى نماذج رعاية عادلة، مستدامة، وإنسانية، تضع الطفل والأسرة في قلب السياسات العامة، لا على هامشها.

المصدر