پزشکی و سلامت ,علمی، پژوهشی و فناوری

اهداف دارویی جدید برای آلزایمر از مایع مغزی نخاعی شناسایی شد

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری  ژن های زیادی با ایجاد بیماری آلزایمر مرتبط هستند. به‌ویژه اینکه چگونه آن ژن‌ها ممکن است بر پیشرفت تخریب عصبی تأثیر بگذارند، تا حدودی به دلیل چالش‌های بررسی جزئیات مولکولی مغز یک بیمار زنده، چیزی شبیه به یک جعبه سیاه باقی می‌ماند.

با استفاده از مایع مغزی نخاعی (CSF) جمع آوری شده از بیماران زنده، تیمی از محققان در دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس برای اولین بار پروتئین ها و ژن های مرتبط با بیماری را برای شناسایی مسیرهای سلولی خاص مسئول پیدایش و پیشرفت آلزایمر مرتبط کردند. از آنجایی که این پروتئین‌ها از CSF جمع‌آوری شده‌اند، پروکسی خوبی برای فعالیت در مغز هستند و چندین مورد از آنها ممکن است اهداف بالقوه‌ای برای درمان باشند.

این یافته ها در Nature Genetics موجود است.

کارلوس کروچاگا، دکترای باربارا برتون، گفت: استفاده از CSF بیماران گامی رو به جلو برای چنین مطالعاتی است و ممکن است بهترین راه برای به دست آوردن نمونه های مرتبط باشد که به ترسیم صورت فلکی فعالیت پروتئین، معروف به پروتئوم کمک می کند. و روبن موریس سوم استاد روانپزشکی و مدیر مرکز نوروژنومیک و انفورماتیک در پزشکی WashU.

کروچاگا گفت: «هدف ما شناسایی ژن‌های محافظت‌کننده و مرتبط با خطر و همچنین شناسایی نقش سببی آن‌ها است». برای انجام این کار، ما باید داده‌های مشتق شده از انسان را مطالعه کنیم. به همین دلیل است که تصمیم گرفتیم یک مطالعه پروتئومی بزرگ در مایع مغزی نخاعی انجام دهیم، زیرا می‌دانیم که CSF نمایانگر خوبی از آسیب شناسی بیماری است.

کروچاگا توضیح داد که تحقیقات مشابه بر روی بافت‌های مغزی جمع‌آوری‌شده پس از مرگ تکیه کرده‌اند و بنابراین فقط اطلاعاتی در مورد مراحل بعدی آلزایمر ارائه می‌دهند. مطالعات دیگر پلاسمای خون را بررسی کرده اند که مختص بافت های تحت تاثیر این بیماری نیست.

در یک دهه و نیم گذشته تحقیقات در مورد بیماری آلزایمر، دانشمندان تعداد مناطقی از ژنوم ما را که با این بیماری مرتبط هستند از 10 به نزدیک به 80 افزایش داده اند. با این حال، دانستن ژن یا ناحیه DNA مرتبط با این بیماری تنها امکان پذیر است. اولین قدم

پیوند دادن مشخصات پروتئومی یک فرد - یعنی اینکه کدام پروتئین ها فعال هستند و در چه درجه ای - به کد ژنتیکی آن ها، دیدی کل نگر از فعالیت های سلولی در مغز ایجاد می کند. با مقایسه نمونه‌های CSF از افراد مبتلا به بیماری آلزایمر و بدون آن، محققان می‌توانند تشخیص دهند که کدام مسیرهای سلولی ناکارآمد هستند.

کروچاگا گفت: «گاهی اوقات در ناحیه‌ای از DNA که با آلزایمر مرتبط است، ژن‌های زیادی وجود دارد و ما نمی‌دانیم کدام یک از این ژن‌ها باعث ایجاد شرایط پزشکی می‌شوند.» با افزودن پروتئین‌ها به آنالیز، می‌توانیم ژنی را تعیین کنیم که این ارتباط را هدایت می‌کند، مسیر مولکولی که آنها بخشی از آن هستند را تعیین کنیم، و همچنین تعاملات جدید پروتئین به پروتئین را شناسایی کنیم که در غیر این صورت امکان‌پذیر نخواهد بود.»

کروچاگا و همکارانش از طریق نایت-ADRC و شبکه آلزایمر ارثی غالب (DIAN) که در WashU Medicine مستقر هستند و همچنین سایر مطالعات از طریق همکارانشان به یک پایگاه داده غنی از اطلاعات دسترسی داشتند. این مطالعات همچنین قادر به ارائه اطلاعات ژنتیکی و نمونه‌های CSF از 3506 فرد، اهداکنندگان سالم و مبتلایان به بیماری آلزایمر بودند.

این تیم داده‌های پروتئومی از نمونه‌های CSF را با مطالعات موجود که مناطقی از ژنوم را با آلزایمر همبستگی شناسایی کرده بودند، ارجاع دادند. از این فرآیند، آنها 1883 پروتئین از 6361 پروتئین اطلس پروتئومی CSF را محدود کردند.

محققان از سه تجزیه و تحلیل آماری مختلف استفاده کردند که می‌توانند با ژن‌ها و پروتئین‌های با اطمینان بالا که بخشی از مسیرهای بیولوژیکی منجر به بیماری هستند، شناسایی شوند. با این روش، آنها مشخص کردند که 38 پروتئین احتمالاً تأثیرات علی در پیشرفت آلزایمر دارند. 15 مورد از این موارد را می توان هدف داروها قرار داد.

کروچاگا گفت: «تازه و قوت این تجزیه و تحلیل این است که ما پروتئین هایی را تعریف کرده ایم که ریسک را اصلاح می کنند. بنابراین اکنون که مراحل علّی را داریم، می‌توانیم مشخص کنیم که مراحل به کجا در مغز منتهی می‌شوند.»

پیامدهای فوری برای درک و توسعه درمان های آلزایمر از این مطالعه قابل توجه است، اما کروچاگا گفت که او معتقد است که پروتئومیک CSF ممکن است گنجینه ای از اطلاعات را برای بسیاری از بیماری های عصبی، از بیماری پارکینسون تا اسکیزوفرنی، ارائه دهد.

وی افزود: «این قدرت این رویکرد است – هنگامی که شما اطلسی از انواع ژنتیکی و سطح پروتئین دارید، می‌توانید آن را برای هر بیماری اعمال کنید.

پروتئین ها تنها کلید باز کردن این شرایط نیستند که در CSF یافت می شوند. کروچاگا همچنین در حال بررسی پتانسیل متابولیت ها است - موادی که توسط سلول ها هنگام تجزیه سایر ترکیبات به عنوان بخشی از فرآیندهای معمول آنها که در CSF نیز یافت می شوند، آزاد می شوند. او و همکارانش در مقاله جداگانه‌ای که در Nature Genetics نیز منتشر شد، نوید این رویکرد را نشان دادند و ارتباط بین متابولیت‌های خاص و شرایطی از جمله بیماری پارکینسون، دیابت و زوال عقل را گزارش کردند.