Christopher Walsh je profesor neurologije na Harvard Medical School, a istražuje genetiku razvoja velikog mozga kod ljudi i utjecaj mutacija na razvoj bolesti mozga. Za ta istraživanja je dobio Gruber nagradu 2021. te Kavli nagradu 2022. Upoznala sam ga u Norveškoj 2022. na dodjeli Kavli nagrada i razgovarala s njim.

Istraživanje uzroka epilepsija

Korteks – kora velikog mozga  – neophodna je za intelektualne funkcije, poput razmišljanja i pamćenja. Mutacije u genima koji konstruišu naš cerebralni korteks uzrokuju posljedice kao što su epilepsija, autizam te poremećaje učenja. Laboratorija Christophera Walsha radila je revolucionarno istraživanje u identificiranju mutacija, genetičkih promjena u nasljednom materijalu, koje su u osnovi poremećaja koji zahvataju moždanu koru, posebno u područjima somatskog mozaicizma.

Postoje mutacije koje su prisutne u nekim ćelijama tijela, ali ne u svim. Zato kažemo da imaju mozaičnost. Tijelo je mješavina ćelija s različitim genima. Rastemo s idejom da je genom u svakoj ćeliji jednog organizma isti, ali nije tako“, objašnjava dr. Christopher Walsh.

Značaj istraživanja mozaičnosti genetičkog materijala u korteksu leži u činjenici kako su neke epilepsije uzrokovane postojanjem male frakcije ćelija koje imaju određenu mutaciju. Većina ćelija djece koja pate od lokalizovanih epilepsija su normalne, ali ta mala frakcija ćelija je uzrok napada.

To je jedan od najčešćih uzroka fokalne epilepsije. Ovakve stvari traže operaciju jer se mutirane ćelije mogu ukloniti. Historijski, ovo je baza za hirurške terapije epilepsije, koje postoje dugo vremena. Na prehistorijskim lobanjama nađeni su dokazi ovakvih operacija“ dodaje Walsh.

Kako naše dvije hemisfere mozga imaju pomalo drugačiju funkciju, postoje kliničke razlike u ovisnosti od toga koja je hemisfera zahvaćena mozaičnom mutacijom. Epileptični napadi se razlikuju prema tome gdje se nalaze pogođene ćelije. Ponekad se ćelije s mutacijom nalaze pored neke izuzetno važne regije, poput centra za govor, pa se ne može uvijek izvršiti odstranjivanje.

„Ono što je stvarno uzbudljivo u ovim istraživanjima, jeste da postoji određeni put, zvan mTOR i već imamo terapeutske lijekove koji mogu ovo liječiti. Tako da i ova djeca kod koje se ne može uraditi operacija, mogu imati terapiju. Ove terapije su već ispitane i koriste se, jer je ista mutacija uzrok nekih tipova raka i koristi se u terapiji raka“, kazao je Walsh.

 

Christopher Walsh, courtesy photo

 

Genske terapije

Walsh smatra da su genske terapije jedan od alata kojima bi se mogle tretirati dječije bolesti mozga. Genske terapije su već u upotrebi za niz genetičkih poremećaja. Mnogi od njih su metabolička stanja, kada poremećaj pogađa određeni enzim, ali i mala količina normalnog enzima može obnoviti normalnu funkciju.

Već možemo raditi terapije koje mijenjaju protein i sada je lakše promijeniti gen. A ovi poremećaji imaju prednost, što, ako i dodate malo više gena, to neće biti štetno. Međutim, mnogi od gena koji su uključeni u nervni razvoj i vezani za poremećaje nervnog sistema su veoma osjetljivi i terapije ovih stanja su veći izazov jer dodajući previše gena možemo izazvati neko drugo stanje“, objašnjava Walsh.

Walsh se kao mlad htio baviti psihologijom i modernom organskom hemijom.

Bio sam fasciniran time kako gomila diferenciranih ćelija nekako utječu na stvaranje svijesti. Onda sam otišao na specijalizaciju iz neurologije, gdje sam se zainteresirao za funkcije gena“,  dodao je Walsh.

Program Razvoj mozga i genetika ojačao je moj osjećaj svrhe, da vidim kako genetički uvidi koje stječemo u laboratoriji mogu biti transformativni za porodice.”, kaže Walsh.

Njegova je laboratorija identificirala genetičke uzroke za više od dvadeset bolesti mozga djece povezanih s autizmom, intelektualnim nedostatkom, epileptičnim napadima i cerebralnom paralizom. Također su otkrili da su neki od tih gena bolesti bili važne mete evolucijskih procesa koji su oblikovali ljudski mozak. Ova istraživanja su važna kako bi se moglo pomoći osobama pogođenim ovim bolestima.