دانشمندان سهم ژنتیکی در ایجاد بیماری آلزایمر خانوادگی را نشان داده‌اند

به گزارش مجله خبری نگار، تیمی از محققان در آزمایشگاه پروفسور لوسیا چاوز گوتیرز (VIB-KU Leuven) سهم ژنتیکی در توسعه بیماری آلزایمر خانوادگی را کشف کرده‌اند و نشان داده‌اند که چگونه جهش‌های خاص به عنوان ساعتی عمل می‌کنند که سن شروع بیماری را پیش بینی می‌کند. این بینش‌ها که در Molecular Neurodegeneration منتشر شده است، می‌تواند به پزشکان کمک کند تا تشخیص زودهنگام را بهبود بخشند و استراتژی‌های درمانی را تطبیق دهند.

بیماری آلزایمر یکی از پیچیده‌ترین و شایع‌ترین بیماری‌های تخریب عصبی است که ۵۰ میلیون نفر را در سراسر جهان تحت تاثیر قرار می‌دهد. تا به امروز، علت دقیق این بیماری هنوز به طور کامل شناخته نشده است. یکی از ویژگی‌های کلیدی قابل مشاهده مغز افراد مبتلا به بیماری آلزایمر وجود پلاک‌های آمیلوئید است. این پلاک‌ها در نورون‌ها تشکیل می‌شوند و از خوشه‌هایی از قطعات آمیلوئید-β (Aβ) که به طور نامناسب تا شده‌اند تشکیل شده‌اند. این قطعات توسط یک سیستم پردازش مولکولی پیچیده که توسط آنزیم γ سکرتاز و چندین پروتئین کلیدی سازماندهی شده است، تولید می‌شوند.

بیماری آلزایمر خانوادگی یک نوع نادر و زودرس از بیماری آلزایمر است که در اثر جهش در سه ژن مهم دخیل در این سیستم ایجاد می‌شود: پیش ساز پروتئین آمیلوئید (APP)، پرسنیلین ۱ (PSEN۱) یا پرسنیلین ۲ (PSEN۲). نقش دقیق آنها در این بیماری به خوبی شناخته نشده است و چندین دهه است که توسط دانشمندان مورد بحث قرار گرفته است. درک بهتر ارتباط بین انواع خاصی از جهش‌ها و سن شروع بیماری آلزایمر خانوادگی می‌تواند برای پزشکان برای تشخیص بالینی دقیق‌تر مفید باشد.

پروفسور لوسیا چاوز گوتیرز توضیح می‌دهد: «در بیماری آلزایمر خانوادگی، بیماران اغلب جهش‌های ژنتیکی خود به خودی دارند، اما تاکنون پزشکان نتوانسته‌اند اطلاعات دقیق تری در مورد آنها در اختیار بیماران قرار دهند. "ما روشی را برای آزمایش تجربی احتمال اینکه جهش باعث بیماری شود و همچنین پیش بینی شروع بیماری ایجاد کرده‌ایم. "

آزمایشگاه پروفسور لوسیا چاوز گوتیرز در مرکز تحقیقات مغز و بیماری در VIB-KU Leuven اخیرا نشان داده است که جهش در PSEN۱ به شدت با سن شروع بیماری آلزایمر مرتبط است. اکنون، آنها تجزیه و تحلیل مشابهی را برای جهش در هر سه ژن ایجاد کننده انجام دادند: PSEN۱، PSEN۲ و APP. آنها همبستگی بسیار واضحی بین جهش‌های خاص و سن شروع بیماری آلزایمر خانوادگی پیدا کردند.

سارا گوتیرز فرناندز، یکی از نویسندگان این مطالعه، می‌گوید: «وقتی همه داده‌های خود را با هم ترکیب می‌کنیم، تصویر بسیار واضح تری از چگونگی کمک هر یک از ژن‌های ایجاد کننده بیماری آلزایمر خانوادگی به ما می‌دهد - می‌توانیم سهم دقیق هر ژن را اندازه گیری کنیم و حتی پیش بینی کنیم که اولین علائم چه زمانی ظاهر می‌شوند.

دانشمندان مدتهاست که درک کرده‌اند که تجمع پپتید‌های Aβ طولانی‌تر در مغز ممکن است در تحریک برنامه‌های مولکولی و سلولی که منجر به بیماری آلزایمر می‌شود، نقش داشته باشد. مطالعات اخیر، از جمله مطالعات آزمایشگاه پروفسور لوسیا چاوز گوتیرز، ارتباط قوی بین نسبت پپتید‌های Aβ بلند و کوتاه و پاتوژنز بیماری آلزایمر را نشان داده است.

در این مطالعه، محققان متوجه ارتباط مستقیم و خطی بین نسبت قطعات بلند و کوتاه Aβ و سن شروع بیماری شدند. این اتصالات موازی بین ژن‌ها جابجا شدند که نشان دهنده یک مکانیسم بیماری زای مشترک با تاریخ شروع خاص ژن است.

پروفسور لوسیا چاوز گوتیرز می‌گوید: «داده‌های ما پیش بینی می‌کند که تغییر ۱۲ درصدی در مشخصات Aβ می‌تواند سن شروع بیماری آلزایمر خانوادگی را به ۵ سال به تاخیر بیندازد. این نشان دهنده پتانسیل درمان‌هایی است که γ-سکرتاز را در مغز هدف قرار می‌دهند تا اشکال کوتاه تری از Aβ ایجاد کنند و به نوبه خود شروع بیماری را به تأخیر بیندازند یا از آن جلوگیری کنند.»

علاوه بر کشف مکانیسم‌های کلیدی بیماری، محققان چارچوبی را نیز ایجاد کرده‌اند که دو عملکرد مفید برای تحقیقات ژنتیکی را دنبال می‌کند. اول، می‌تواند ارزیابی کند که یک نوع ژنتیکی چقدر قادر به ایجاد بیماری آلزایمر خانوادگی است. دوم، می‌تواند به شناسایی افرادی که ناقل اصلاح کننده‌های ژنتیکی هستند یا در معرض سایر عوامل محیطی قرار گرفته‌اند که بر سن مورد انتظار شروع زوال عقل تأثیر می‌گذارد، کمک کند.

این نقش دوگانه ساختار، توانایی محققان را در تفسیر داده‌های ژنتیکی و درک تعامل پیچیده عواملی که بر پیشرفت بیماری آلزایمر خانوادگی تأثیر می‌گذارند، افزایش می‌دهد. نه تنها این، بلکه از مسیر‌های جدید مداخله درمانی برای بیماری آلزایمر خانوادگی و احتمالا برای اشکال شایع‌تر این بیماری نیز پشتیبانی می‌کند.

سارا گوتیرز فرناندز توضیح می‌دهد: ما یک مدل پیش آگهی شروع سن ایجاد کرده‌ایم که می‌تواند راه را برای رویکرد‌های شخصی برای درمان بیماری آلزایمر خانوادگی هموار کند. در آینده، این می‌تواند به پزشکان کمک کند تا به طور موثرتری استراتژی‌هایی را برای تشخیص زودهنگام و درمان بیماران مبتلا به اشکال ژنتیکی بیماری توسعه دهند. آزمایشگاه ما اکنون بر انجام تحقیقات اضافی برای توسعه درمان با استفاده از این مدل متمرکز شده است.