Vaš mozak i kičmena moždina su suspendovani u oko 125 mL cerebrospinalne tečnosti (CSF) koja ne samo da štiti vaše dragocene neurone kao neka vrsta tečnog omotača, već sadrži i bogatu mešavinu proteina koji beleže aktivnost nervnog sistema koji čuva.
Studija koju su vodili istraživači sa Univerziteta Vašington otkrila je jedinstveni atlas proteina koji je povezan sa neurodegenerativnim stanjem Alchajmerove bolesti koja bi takođe mogla biti meta lekova.
Alchajmerovu bolest je teško proučavati jer ne možete dobro pogledati nečiji mozak sve dok ne umre. Većina studija koje su imale za cilj da identifikuju gene povezane sa rizikom i zaštitom od Alchajmerove bolesti oslanjaju se na mrtvo moždano tkivo, koje može dati samo ograničen pogled na bolest, obično u njenim poslednjim stadijumima.
Drugi pristup koji su naučnici koristili u prošlosti je proučavanje krvne plazme. Iako krv može da pruži pogodnu meru nekih markera moždane bolesti, ona ne stupa u direktnu interakciju sa moždanim tkivima zahvaćenim Alchajmerovom bolešću kao što to čini CSF.
Kičmena tečnost počinje kao krvna plazma, tako da ima mnogo toga zajedničkog sa njom, ali sadrži mnogo manje proteina i različite nivoe elektrolita. Međutim, proteini koje CSF sadrži mogu nam reći mnogo o ćelijskim aktivnostima u mozgu, kao i o genima koji su odgovorni za njih.
Praćenje brojnih proteina nazad do mreža gena koji mogu uticati na napredovanje bolesti kao što je Alchajmerova bolest je izazov koji može uključivati mapiranje svakog koraka ekspresije od gena do proteina.
Genomičar Carlos Cruchaga sa Vašingtonskog univerziteta i njegovi saradnici su iskopali dva postojeća skupa podataka zasnovana na Vašingtonskom univerzitetu za genetske podatke i uzorke CSF od 3.506 ljudi, neki sa Alchajmerovom bolešću, a neki bez.
Ovo je omogućilo istraživačima da odrede koji ćelijski putevi – i geni i proteini koje oni uključuju – bi mogli ubaciti ključeve u radove za ljude sa Alchajmerovom bolešću.
„Ponekad unutar regiona DNK za koji se zna da je povezan sa Alchajmerovom bolešću postoji mnogo gena, a mi ne znamo koji od tih gena pokreću zdravstveno stanje“, kaže Cruchaga.
„Dodavanjem proteina u analizu, možemo odrediti gen koji pokreće asocijaciju, odrediti molekularni put čiji su oni deo, kao i da identifikujemo nove interakcije između proteina i proteina koje inače neće biti moguće.“
Takođe su uporedili proteine u ovim uzorcima CFS sa oblastima ljudskog genoma koji su već bili povezani sa Alchajmerovom bolešću i utvrdili koji od ovih gena i proteina imaju najjače statističke veze sa biološkim putevima koji vode do Alchajmerove bolesti.
Ovo je suzilo skup podataka od 6.361 CSF proteina na samo 38 koji su verovatno uključeni u izazivanje Alchajmerove bolesti. Petnaest od njih može biti ciljano dostupnim lekovima, od kojih su neki već povezani sa smanjenim rizikom od Alchajmerove bolesti. Ova studija nam pokazuje zašto.
„Novina i snaga ove analize je u tome što smo definisali proteine koji modifikuju rizik“, kaže Cruchaga. „Dakle, sada kada imamo uzročne korake, možemo utvrditi kuda koraci vode u mozgu.“
Sa svim ovim informacijama, uspeli su da razviju model zasnovan na proteomici koji može predvideti Alchajmerovu bolest sa više tačnosti od postojećih modela zasnovanih na genetici.
Istraživači se nadaju da bi se ova primena CSF proteomike mogla prevesti na mnoga neurološka stanja, poput Parkinsonove bolesti i šizofrenije.
„To je moć ovog pristupa – kada imate atlas genetskih varijanti i nivoa proteina, možete ovo primeniti na bilo koju bolest“, kaže Cruchaga.
Studija je objavljena u časopisu Nature Genetics.
