Istraživači su po prvi put identifikovali „molekularne markere“ povezane sa degeneracijom — vidljive promene u ćelijama i njihovim mrežama za regulisanje gena — koje dele nekoliko oblika demencije koji utiču na različite regione mozga.
Kritično, istraživanje koje je predvodio UCLA, objavljeno u časopisu Cell, takođe je identifikovalo markere specifične za različite oblike demencije, a kombinovani nalazi predstavljaju potencijalnu promenu paradigme u potrazi za uzrocima, tretmanima i lekovima.
„Ovaj rad pruža novi uvid u mehanizme neurodegeneracije i identifikuje nove puteve kandidata za razvoj terapije“, rekao je stariji i dopisni autor Daniel Geschvind, MD, Ph.D., profesor ljudske genetike, neurologije i psihijatrije na David Geffen-u Medicinski fakultet na UCLA i direktor Instituta za precizno zdravlje na UCLA Health.
Prethodne studije su se fokusirale na jedan poremećaj u isto vreme. Nazvane studije kontrole slučaja, upoređivale su „bolesne“ ćelije sa normalnim i često su se fokusirale samo na jedan region mozga. Ali u ovom istraživanju, naučnici su takođe posmatrali molekularne promene u tri različita oblika demencije koje mogu uključivati „tau patologiju“, akumulaciju abnormalnog tau proteina u ranjivim regionima koji se razlikuju u zavisnosti od poremećaja.
Oni su izvršili jednoćelijsku genomsku analizu na više od milion ćelija kako bi identifikovali različite i zajedničke molekularne markere u tri povezana stanja: Alchajmerova bolest, frontotemporalna demencija (FTD) i progresivna supranuklearna paraliza (PSP).
Pored potvrđivanja promena koje su prethodno primećene u AD, oni identifikuju desetine tipova ćelija čije promene su zajedničke za višestruke demencije i nekoliko tipova ćelija čije su promene u bolesti bile specifične za jedan poremećaj, od kojih mnogi nisu ranije identifikovani.
„Različiti uslovi imaju različite obrasce degeneracije. Zaključili smo da bi poređenje između slučajeva različitih poremećaja, pored tipičnog poređenja kontrole slučaja, bilo korisno da se identifikuju zajedničke komponente neurodegeneracije i da se razumeju promene specifične za tip ćelije koje leže u osnovi svih ovih stanja. uslovima“, rekao je Gešvind, dodajući da većina studija profiliše samo jedan region mozga – tipično frontalni režanj.
„Kod demencije i neurodegenerativnih bolesti uopšte, specifični regioni mozga i ćelije su najranjiviji u svakoj bolesti. To je ono što dovodi do različitih simptoma i znakova u različitim poremećajima“, rekao je Gešvind.
„Pošto je regionalna ranjivost ključna karakteristika poremećaja, zaključili smo da bi proučavanje više od jednog regiona dalo nove uvide, i to je bio slučaj. Pored identifikacije zajedničkih i različitih molekularnih markera, pokazali smo kako je genetski rizik povezan sa ovim bolestima. -specifični putevi koji se menjaju u mozgu.“
Koristeći ovaj dizajn studije, istraživači su pronašli četiri gena koji su obeležili ranjive neurone u sva tri poremećaja, ističući puteve koji bi se mogli koristiti za razvoj novih terapijskih pristupa.
Prvi autor Jessica Rekach, MD, Ph.D., docent za neurologiju i neurobihejvioralnu genetiku na Medicinskom fakultetu David Geffen na UCLA, rekla je da je ovaj rad „duboko pomjerio“ njenu perspektivu o mehanizmima koji su u osnovi podložnosti bolesti.
„Izuzetno je i ponižavajuće identifikovati nekoliko različitih molekularnih razlika koje razdvajaju ćelije od pojedinaca sa jednim oblikom demencije od onih sa blisko povezanim bolestima. Iako su ove razlike specifične za bolest bile među manjim brojem promena uočenih u obolelim mozgovima, oni bili su snažno povezani sa naslednošću. Ovo iznenađujuće otkriće otvara nove puteve za razumevanje zašto i kako određeni geni utiču na rizik od razvoja jedne bolesti mozga u odnosu na drugo blisko povezano stanje.
Kombinovano, Alchajmerova bolest, FTD i PSP pogađaju više od 28 miliona ljudi širom sveta. Iako je Alchajmerova bolest opširno proučavana, ne postoji lek, a postojeći, odobreni lekovi samo usporavaju napredovanje bolesti. Postoji nekoliko dostupnih kliničkih ispitivanja za FTD i PSP.
„Stvorili smo obiman izvor podataka koji utire put za identifikaciju i istraživanje novih terapeutskih kandidata za neurodegenerativne demencije“, rekao je Rekach.
„Mi smo istakli specifične molekule koji se sada mogu unaprediti kao potencijalni novi regulatori bolesti u eksperimentalnim sistemima – što je važno, zasnovano na primarnim podacima o ljudskim bolestima. Pored toga, otkrili smo neočekivane konceptualne fenomene koji mogu objasniti zašto određene ćelije pokazuju veću otpornost ili ranjivost bolesti, i mi smo željni da dalje istražimo ove nalaze.“
Autori, koji će sledeće započeti eksperimente kako bi potvrdili uzročnu prirodu svojih nalaza, predviđaju da će studija inspirisati slična istraživanja unakrsnih poremećaja.
„Ovi podaci pokazuju da poznati geni rizika deluju u specifičnim neuronskim i glijalnim stanjima ili tipovima ćelija koji se razlikuju među srodnim poremećajima. Štaviše, uzročno povezana stanja bolesti mogu biti ograničena na specifične tipove ćelija i regione“, zaključuje se u članku Cell.
„Ovo naglašava važnost ispitivanja višestrukih regiona mozga kako bi se razumeli uzročni putevi bolesti na ćelijskom nivou, što pokazujemo da pruža jasniju sliku zajedničkih i specifičnih aspekata otpornosti i ranjivosti za informisanje o terapijskoj mapi puta.“
