Naukowcy odkryli nowy element układanki, pozwalający zrozumieć, dlaczego niektórzy ludzie są bardziej podatni na chorobę Alzheimera. Wyniki badania opublikowano w czasopiśmie Komunikacja przyrodnicza.

Nowe badania Instytutu Neuronauki Translacyjnej (SITraN) Uniwersytetu w Sheffield wraz z naukowcami z brytyjskiego Instytutu Badań nad Dementią na Uniwersytecie w Cambridge ujawniają, w jaki sposób gen ryzyka zwany apolipoproteiną E (APOE) wchodzi w interakcję z białkiem znanym jako amyloid beta (Aβ) i jak ta interakcja wpływa na prawdopodobieństwo rozwoju choroby Alzheimera.

Odkładanie się białka Aβ w tkance mózgowej, tworząc grudki zwane płytkami nazębnymi, jest cechą charakterystyczną choroby Alzheimera. Kumulacja ta rozpoczyna się na dwie do trzech dekad przed pojawieniem się jakichkolwiek objawów, co stanowi jedną z najwcześniejszych oznak dysfunkcji choroby. Ten proces gromadzenia się uszkadza komórki mózgowe i upośledza ich funkcje, prowadząc do takich objawów, jak utrata pamięci. Dlatego zatrzymanie procesu akumulacji lub złagodzenie toksyczności wokół tego nagromadzenia jest potencjalną strategią terapeutyczną.

Specyficzny gen, znany jako APOE, jest najczęstszym genem ryzyka powiązanym z chorobą Alzheimera. APOE występuje u ludzi w trzech powszechnych postaciach. APOE2 wiąże się ze zmniejszonym ryzykiem rozwoju choroby Alzheimera. Wydaje się, że najczęstsza postać APOE3 nie wpływa na ryzyko choroby. Jednak APOE4 znacznie zwiększa ryzyko.

Około jedna na siedem zdrowych osób jest nosicielką dwóch kopii genu APOE4. Jednakże wśród osób, u których zdiagnozowano chorobę Alzheimera, jeden na 2,5 pacjenta jest nosicielem tego genu, co podkreśla znaczne ryzyko, jakie stwarza on dla rozwoju choroby.

Naukowcy z Sheffield powiązali te dwa podstawowe zdarzenia w chorobie Alzheimera — powiązanie odziedziczonego genu APOE z rozwojem choroby Alzheimera poprzez modulowanie procesu gromadzenia się Aβ.

Zastosowali innowacyjne podejście, przekształcając komórki skóry człowieka w komórki mózgowe i izolując grudki białka Aβ z mózgów pacjentów, którzy mają różne wersje genu APOE.

Odkryli, że wszystkie formy genu APOE oddziałują z białkiem Aβ na wczesnych etapach jego akumulacji. Jednakże wariant genu APOE4 powoduje, że Aβ staje się bardziej szkodliwy dla komórek mózgowych i przyspiesza jego narastanie w porównaniu z innymi wariantami genu.

Starszy autor badania, dr Suman De z Instytutu Neuronauki Translacyjnej (SITraN) Uniwersytetu w Sheffield, powiedział: „Szczególnie ekscytujące w naszych odkryciach jest to, że zidentyfikowaliśmy konkretny cel — koagregacje lub zlepki APOE4-Aβ. Koncentrując się na usuwaniu tych grudek, możemy złagodzić uszkodzenia, jakie Aβ wyrządza komórkom mózgowym, zwiększyć usuwanie toksycznego Aβ i potencjalnie spowolnić jego akumulację.

„Otwiera to potencjał nowych terapii ukierunkowanych na te specyficzne skupiska białek, oferując nową drogę zwalczania choroby Alzheimera”.

Niedawno FDA zatwierdziła dwie różne metody leczenia usuwania grudek amyloidu z tkanki mózgowej pacjentów z chorobą Alzheimera, co daje nową nadzieję w walce z tą wyniszczającą chorobą. Ich działanie jest jednak skromne, zwłaszcza u pacjentów z genami APOE4.

Jednym z powodów jest to, że terapie te są na ogół stosowane w późniejszych stadiach choroby, kiedy wiele komórek mózgowych zostało już uszkodzonych w wyniku procesu gromadzenia się Aβ.

Badanie to pozwala zrozumieć, w jaki sposób APOE wpływa na zlepianie się Aβ we wczesnych stadiach choroby i pokazuje, że selektywne usuwanie szkodliwych zlepków Aβ, z którymi oddziałuje APOE4, może złagodzić utratę komórek mózgowych i przyspieszyć usuwanie amyloidu z mózgu.

Naukowcy mają nadzieję, że przyszłe badania mogą doprowadzić do opracowania terapii celowanych, szczególnie dla pacjentów z genem APOE4, które spowalniają lub zapobiegają postępowi choroby Alzheimera. Chociaż badania te są na wczesnym etapie, stanowią one znaczący krok naprzód w naszej wiedzy na temat choroby Alzheimera.

Dr De dodał: „To odkrycie wyjaśnia, dlaczego osoby z określonym wariantem odziedziczonego genu APOE są o wiele bardziej narażone na rozwój choroby Alzheimera.

„Chociaż ryzyko związane z genem APOE jest znane od dziesięcioleci, nasze badanie rzuca światło na specyficzne mechanizmy, dzięki którym różne warianty genu APOE wpływają na akumulację Aβ, a tym samym na prawdopodobieństwo rozwoju choroby”.

Badanie przeprowadzono we współpracy z Uniwersytetem w Cambridge, Szkołą Medyczną Uniwersytetu Waszyngtońskiego i Uniwersytetem Wschodniej Finlandii.