Przełomowe badanie dostarczyło najbardziej szczegółowej jak dotąd mapy genetycznej choroby Alzheimera, ujawniając kluczowe powiązania między genami, które prawdopodobnie powodują postęp choroby w mózgu. To nie jest tylko kolejne badanie korelacyjne; Naukowcy zidentyfikowali potencjalne związki przyczynowo-skutkowe, otwierając nowe możliwości w zakresie terapii celowanych.
Odblokowanie kaskady molekularnej
Przez lata naukowcy obserwowali, które geny zmieniają się u pacjentów z chorobą Alzheimera, ale nie obserwowali, w jaki sposób te zmiany napędzają rozwój choroby. Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego, Irvine i Purdue University zmienia to. Analizując tkankę mózgową ponad 272 zmarłych osób chorych na chorobę Alzheimera, zespół wykorzystał system uczenia maszynowego o nazwie SIGNET do mapowania aktywności genów w sześciu kluczowych typach komórek mózgowych: neuronach pobudzających, neuronach hamujących, astrocytach, mikrogleju, oligodendrocytach i ich prekursorach.
SIGNET nie tylko pokazuje, które geny poruszają się razem; określa, które z nich aktywnie wpływają na inne – „centralne” geny kontrolujące całe sieci. Ważnym krokiem naprzód jest zdolność narzędzia do analizowania zarówno zachowania poszczególnych komórek, jak i szerszych wzorców genetycznych.
Neurony pobudzające: epicentrum zaburzeń
Badanie wykazało, że neurony pobudzające, krytyczne dla sygnalizacji mózgowej i pamięci, wykazują najpoważniejsze nieprawidłowości genetyczne w chorobie Alzheimera. Naukowcy zidentyfikowali prawie 6000 interakcji przyczynowo-skutkowych w tych komórkach, co sugeruje, że neurony te stanowią główną arenę, na której rozwija się choroba.
„Różne typy komórek mózgowych odgrywają odrębną rolę w chorobie Alzheimera, ale sposób, w jaki oddziałują na siebie na poziomie molekularnym, pozostaje niejasny… Nasza praca dostarcza specyficznych dla typu komórek map regulacji genów w mózgu chorych na Alzheimera, przesuwając punkt ciężkości pola z obserwacji korelacji na odkrywanie mechanizmów przyczynowych, które aktywnie napędzają postęp choroby.” — Ming Zhang, epidemiolog z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine
Potwierdzenie wyników
Aby potwierdzić wyniki, zespół przetestował swoją mapę na dodatkowych próbkach mózgu. Zaobserwowano te same genetyczne reakcje łańcuchowe, co wzmacnia dowody na to, że zaburzenia te nie są przypadkowe. Ten poziom potwierdzenia ma kluczowe znaczenie, ponieważ na złożone choroby, takie jak choroba Alzheimera, często składa się wiele czynników. Aby zidentyfikować prawdziwych kierowców, potrzebne są jasne i wiarygodne dane.
Co to oznacza dla przyszłych terapii
Identyfikacja zarówno kluczowych genów rdzeniowych, jak i powszechnych nieprawidłowości w neuronach pobudzających stanowi konkretne cele dla przyszłego rozwoju leków. Chociaż na horyzoncie wciąż widać lekarstwa, mapa ta przedstawia najbardziej ostateczny plan działań mających na celu zatrzymanie lub odwrócenie postępu choroby Alzheimera.
Jednakże badanie nie dowodzi, że te zmiany genetyczne powodują chorobę Alzheimera; Następnym krokiem jest porównanie tych wzorców ze zdrową tkanką mózgową, aby uwydatnić zmiany specyficzne dla choroby. Jednak badanie to stanowi ważny krok naprzód w zrozumieniu choroby, która dotyka miliony ludzi na całym świecie.
Dziedzina badań nad chorobą Alzheimera od dawna boryka się z problemem złożoności. Badania te zapewniają poziom przejrzystości, który może ostatecznie otworzyć drogę do znaczącego postępu.
