Demencja: badanie genów zwiększa poszukiwanie leczenia
Po raz pierwszy naukowcy zidentyfikowali dwa skupiska genów, które wydają się generować neurologiczne cechy demencji. Odkrycie to otwiera nową drogę do odkrywania leków.
Demencja jest coraz większym problemem w świecie zachodnim i poza nim.
Według Stowarzyszenia Alzheimera około 5,7 miliona dorosłych w Stanach Zjednoczonych cierpi na chorobę Alzheimera, najpowszechniejszą formę demencji.
Oczekuje się, że do 2050 roku liczba ta wzrośnie do około 14 milionów.
Wraz z wydłużaniem się średniej długości życia wydłuża się zasięg demencji. Obecnie nie ma lekarstwa na demencję i nie ma sposobu, aby spowolnić jej postęp.
Chociaż wiele pytań dotyczących demencji pozostaje bez odpowiedzi, nasze zrozumienie stale rośnie. Na przykład wiemy, że białko zwane tau odgrywa ważną rolę w wielu typach demencji.
Tau i demencja
W zdrowych komórkach nerwowych tau pomaga stabilizować mikrotubule - rusztowanie, które pomaga utrzymać strukturę i sztywność komórek.
Jednak w demencji tau ulega hiperfosforylacji i zlepia się w tak zwane sploty neurofibrylarne.
Naukowcy uważają, że splątane tau uszkadza komórki nerwowe na co najmniej dwa sposoby. Po pierwsze, nie może już wspierać mikrotubul; a po drugie, jego obecność w nieprawidłowych skupiskach jest toksyczna dla komórek nerwowych. Prowadzi to do śmierci komórki i ostatecznie do objawów demencji.
Ostatnie badanie opublikowane w czasopiśmie Nature Medicine, próbuje ustalić genetyczne pochodzenie splątków neurofibrylarnych i poszukuje potencjalnych sposobów zapobiegania ich rozwojowi.
W przeszłości naukowcy zidentyfikowali geny związane z chorobą Alzheimera, ale nie jest jasne, w jaki sposób dokładnie odgrywają rolę w postępie choroby.
Aby przeprowadzić dalsze badania, naukowcy wykorzystali technikę zwaną biologią systemów. Jest to sposób modelowania złożonych systemów biologicznych, uwzględniający niezliczone interakcje zachodzące w organizmie - w tym wzajemne oddziaływanie między typami komórek, genami, produkowanymi białkami i ich wzajemnym wpływem.
Naukowcy skupili się na mysim modelu demencji czołowo-skroniowej, która jest rodzajem demencji rozwijającej się we wcześniejszym okresie życia. Procesy związane z tym stanem są podobne do choroby Alzheimera i innego rodzaju demencji zwanej porażeniem nadjądrowym.
Dr Daniel Geschwind z David Geffen School of Medicine na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles kierował zespołem naukowców.
Ustalenie mechanizmu genetycznego
Wcześniejsze eksperymenty na zwierzętach z demencją nie zawsze dobrze przekładały się na ludzi. Dr Geschwind uważa, że może to wynikać z faktu, że większość badań opiera się na wykorzystaniu tylko jednego wsobnego szczepu myszy. Zespół przeprowadził badania na trzech genetycznie różnych szczepach myszy, aby uniknąć tej pułapki.
Po pierwsze, zbadali konkretny proces genetyczny związany z mutacją, o której wiadomo, że powoduje gromadzenie się tau w pewnych formach demencji.
Po połączeniu danych odkryli dwa skupiska genów, które miały związek z gromadzeniem się tau i wynikającą z tego śmiercią neuronów u wszystkich trzech szczepów myszy.
Naukowcy zidentyfikowali również, że podobne procesy zachodzą w ludzkich mózgach, co dodatkowo wzmocniło ich odkrycia.
Gdy naukowcy uzyskali jaśniejszy obraz mechanizmów genetycznych działających w neurodegeneracji, przeczesali bazę danych leków eksperymentalnych, aby zidentyfikować wszelkie, które mogą wpływać na proces genetyczny i potencjalnie zapobiegać śmierci komórki.
Kiedy testowali te cząsteczki w laboratorium, znaleźli dowody na to, że mogą zakłócać neurodegenerację w ludzkich komórkach.
„Nasze badanie jest jak dotąd najbardziej kompleksową opublikowaną próbą zidentyfikowania źródła neurodegeneracji u różnych gatunków i stanowi ważny plan rozwoju nowych potencjalnie skutecznych leków na chorobę Alzheimera i inne rodzaje demencji”.
Starszy autor dr Daniel Geschwind
„Nadal jest wiele do zrobienia, aby opracować leki, które mogłyby być skutecznie stosowane u ludzi przeciwko tym celom” - mówi dr Geschwind. Te badania są w powijakach i nie powinniśmy być zbyt podekscytowani, ale kontynuuje, „jest to zachęcający krok”.
